体外放射配基结合分析与临床应用

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体外分析技术

体外分析技术

Ag
25
50
100
200
400
800
*Ag
Ab
分离B、F
B1%
B2%
B3%
B4%
B5%
B6%
1
2
3
4
5
6
B%

B%
F%
B/F
Calibration Curve
优缺点比较
1、放射免疫分析技术
放射免疫技术是利用放射性核素可探测的灵敏性、精确性与抗原抗体反应的特异性相结合的一类免疫测定技术。 放射免疫分析(radioimmunoassay,RIA)——以标记抗原与反应系统中未标记抗原竞争结合特异性抗体来测定待检样品中抗原量。 免疫放射分析(immunoradiometric assay,IRMA)——以过量标记抗体与抗原非竞争结合,采用固相免疫吸附载体分离游离和结合标记抗体。
不同的肿瘤标记物可能出现在相同的粘蛋白上 在肿瘤细胞株中CA199,CA50和CA242共同表达于 MUC-1和诞腺蛋白中。(Baeckstrom et al, 1992)
肿瘤的发展及诊断期
肿瘤标志物在全球的应用情况
肿瘤标志物的分类(化学特性)
癌胚抗原类标志物 糖类抗原标记物 酶类标志物 激素类标志物 癌基因 其他
肿瘤与肿瘤标记物
相同的肿瘤可能检测出多种不同的肿瘤标记物 相同的肿瘤标记物可能出现在不同的粘蛋白上 CA19-9和CA50已经在不同的粘蛋白核心上得到鉴定: MUC-1,MUC-3。(Baeckstrom et al, 1992和1995) 涎腺蛋白。(Baeckstrom et al,1995) 颌下腺粘蛋白 支气管肺泡粘蛋白
1、放射免疫分析技术
优点:超微量分析技术,具有很高的精密度、灵敏度和准确度 缺点:反应条件要求一般,但该技术所用试剂具有放射性,对人体有一定的危害,实验人员应加强防护。同时试剂存在半衰期,试剂必须在半衰期内用完,否则试剂会作废,这需要科学地做好试剂计划。另外反应过程中抗原的含量低到一定程度时会出现不确定因素,使灵敏度受到限制。

核医学体外放射分析技术课件

核医学体外放射分析技术课件
有效地排除非特异性物质对结合反应的干 扰。
二、结合反应动力学规律
• 遵守质量作用定律 • [L]+[B] 适当的实验条件 [LB]
衍生设计出两种方法学
• 1、竞争结合(competitive binding) • 过量的配体与有限量的结合剂发生竞争性
结合反应。 • 2、非竞争结合(non-competitive binding) • 过量的结合剂与有限量的配体,在非竞争
的条件下发生结合反应。
衍生设计出两种方法学
• 1、竞争结合(主要应用:放射免疫分析)
• [L]+ [L*]+[B] [LB] +[L*B]
• 2、非竞争结合
•结合在试管 或包被珠上
• Sp.Ab1+Ag Sp.Ab1.Ag
• Sp.Ab1.Ag +Ab2* Sp.Ab1.Ag.Ab2*+Ab2*
优点
• 慢性淋巴细胞性甲状腺炎: • 早期:T3,T4升高,然后降低,
TSH,TGAB,TPOAB升高。 • 甲状腺肿瘤:TG升高。 • 全身性疾病:心血管疾病、肿瘤等: • T3下降,rT3、TSH升高。
(二)肾上腺疾病
• 皮质醇增多症: • ACTH\COR正常情况下有节律分泌,检测
可以与单纯性肥胖区分。 • 原发性醛固酮增多症:尿游离皮质醇
• 反应误差关系 • 精密度图
• 2、准确度:测的值与其标称值之间的 相符程度。
• 3、灵敏度(sensitivity): • 4、特异性(specificity) • 5、稳定性(stability)
(三)质量评价
• 内部质量控制 • 外部质量控制
三、以配体与受体间结合反应 为基础的分析系统

第8章 体外放射分析技术新版

第8章 体外放射分析技术新版

抗体包被分离法
‭ 特点:试管包被第二抗体 ‭ 原理:SP-Ab2-Ab1-*Ag
Ab2
‭ ‭ 优点:固相包被具有简便、快速、稳定、不需离心等, ‭ 有逐渐取代液相法的趋势。
固相吸附分离法

吸附分离剂是固相颗粒,它可以从反应液中吸附游离抗原。活性 炭是常用的吸附剂,多用于小分子游离抗原和抗原-抗体复合物的分 离。具体应用时在活怀炭颗粒的表面涂上一层右旋糖酐或蛋白类化合 物,这样在活性炭的表面形成一定大小的孔洞,在反应液中加入这种 特殊颗粒时,小分子的游离抗原就会被活性炭吸附,从而达到分离B 与F的目的。
逐个代入上式,即可求得各样品的含量 X。 优点:操作简单,用计算器也可拟合。
缺点:①由于Log 0无解,拟合时丢掉0剂量点,降低了灵敏度②
如有突出值,整条拟合线会偏离;③在顺序加样法中不是 直线不可用。
2. 四参数Logistic模型 本法从Logit-Log法演化而来,其函数式如下: Y=(a-d)/「1+(X/C)b」+d 式中Y是标记抗原在各实验点的结合率(包括NSB),X 是各点的剂量。a、b、c、d是四个参数。a代表0剂量时
 1、系统误差(systematic error)这种误差常表现为检测结果呈 倾向性的偏高或偏低,是一些可以确定的因素导致的。(1)方法 误差,如标准品稀释体积不正确;抗体过浓或过稀,分离效果不 好;不适当的曲线拟合模型等。(2)仪器和试剂误差,如仪器状
态不佳;量器不准;试剂不纯等。(3)操作误差,如不正确的操
作习惯、错加样品等。系统误差是可以通过努力消除的。  2、随机误差(random error)这种误差是由难以确定且无法控
制的原因(偶然因素)引起,误差的出现是随机的,与真值的偏

体外放射分析【40页】

体外放射分析【40页】
者为竞争性,后者为饱和分析。
以酶与底物间的酶促反 应为基础的分析方法
主要有两类方法
放射酶分析法:以酶为结合剂,测量配 体的含量;
酶的放射化学测定:以放射性标记的底 物为配体,测定酶的活性。
竞争性蛋白质结合分析
基本技术
标准品
质的要求 与待测配体属同类物质 与待测配体有同等的活性和亲和能力 纯度高,不含其它杂质、稳定性好
半对数坐标系制图法
制图方法简便,但易导致主观误差。
B/F (%)
Log X
质量控制
Bo%、NSB%、ED50、RER、CV、 精密度图、质控样品等。
主要方法
放射免疫分析、免疫放射分析、放射受体分析、 受体放射分析、蛋白质竞争结合分析等。
其中以放射免疫分析和免疫放射分的测量,而且可用于具有生物活性的小 分子物质的检测,如血药浓度测定等。
基本原理
竞争性结合分析 放射免疫分析是体外放射分析最有代表性的一
反应原理
Ligand + Receptor + L*
L.R L*.R
受体放射分析
受体放射分析(receptor radioassay) 是以分析受体的数量和性质为目的 一定量受体只能与一定量的标记配体(受体激
动剂和阻断剂)结合,受体具有一定的饱和度 根据复合物的最大放射性及所用标记配体的比
已知Ag浓度
非竞争性分析
免疫放射分析是典型的非竞争性体外放 射分析。它应用标记抗体作为示踪剂, 在反应系统中加入过量的标记抗体、待 测物(或标准品)进行全量反应,未结 合的标记抗体通过加入免疫吸附剂而去 掉,因此,溶液中放射性与待测物的浓 度呈正相关。
基本类型
以抗原抗体间的免疫反应为基础的分析技术

体外放射分析

体外放射分析

RIA的基本条件
Specific binding reagent
• 特异性结合剂抗体特异性(specificity):交 叉反应的程度越小越好 • 亲和力(affinity):配体与结合剂相互结合 的程度,是反映结合剂质量的主要指标。 可用亲和力常数表示。 • 滴度(titer):在RIA时,结合50%的标记配 体的结合剂稀释度;IRMA分析要求较高 滴度(过量)。
Competive inhibition curve
• Binding rate(%)
• Concentration of antigen(mol/L)
抗体的工作浓度
• Ag*与Ag的免疫化学性质相同; • Ag*与Ag之和大于Ab,Ag*与Ab的量保持恒定。 Binding rate(%) 50%
体外放射分析
内容提要
• Part one: 体外放射分析技术 •Part two: 非放射免疫分析技术 • Part three: 临床应用
历史
• 1960年美国的Berson和Yalow 将核技 术与免疫学技术相结合建立了放射免疫 分析法,并首先用于测定血浆胰岛素浓 度,由于该法对医学的巨大贡献,1977 年Yalow获得了Nobel奖。
Definition
• 在体外条件下 In vitro 以放射性核素标记的配体为示踪剂Tracer 以结合反应为基础 Base 以放射性测量为定量手段 Means 对微量物质进行定量分析Quantitative analysis 一类分析方法的总称。 General name
Main methods
• 半对数坐标系制图法制图方法简便,但 易导致主观误差。 B/F (%) Log X
• 特异性抗体:亲和力大,滴度高,特异性强 • 标记抗原:纯度高;较高的比活度;放化纯度 >95%;保持免疫活性;标记稳定性好,无核素脱落 • 标准品:与被测物属同一种物质,具有相等的活 性,高度纯化;定量要精确(国家标准;药盒标准; 质控标准) • B与F分离技术:完全又快速,非特异性结合低;不 易受外界因素的干扰;价廉,操作简便,重复性好 (双抗法,沉淀法,双抗+PEG法,固相分离法,SPA 法,微孔滤膜法) • 放射性测量仪器: 计数器

体外放射配体结合分析

体外放射配体结合分析



AFP放射免疫(快速法)测定
AFP放射免疫(快速法)测定
实验报告
姓名 学号 期、班级 实验名称 实验原理 实验方法(步骤) 实验结果 讨论*
AFP放射免疫(快速法)测定
加样
100 μl 100 125 μI-AFP l 抗体 AFP 缓 冲 液
100μl AFP 10ng/ml
100μl AFP 25ng/ml
单克隆抗体涂被固相载体,形成固相
抗体,通常为试管底部; 试管内加入标准品或待测样品,形成 固相抗原抗体复合物 加入放射性核素标记的单克隆抗体, 形成固相抗体-抗原-*抗体复合物 剩余的标记单克隆抗体则留于液相中, 通过洗管洗去 测量试管中的放射性计数,经标准曲 线就可查出待测物含量
反应式
*Ag+ Ab + Ag *Ag-Ab+ *Ag
限量
Ag-Ab + Ag
Ag: 待测抗原 *Ag: 标记抗原 Ab: 抗体 Ag-Ab: 抗原抗体复合物 *Ag-Ab: 标记抗原抗体复合物
放射免疫分析技术原理示意
标准曲线
基本试剂
标准抗原
标记抗原
即标准品,与 待测物具有相同 的化学结构、免 疫学活性, 是RIA的示综剂, 125I,纯度高,合适的 比活性,标记后抗原 免疫活性不受破坏 特异性高,滴 度高,亲和力大
固相-Ab1+Ag (待测) 固相-Ab1-Ag +*Ab2
固相-Ab1-Ag -*Ab2+*Ab2
基本特点
标记物为抗体,不影响抗原的免疫活性 使用的是单克隆抗体,特异性明显提高 单克隆抗体为大分子物质,碘化标记抗体比
抗原容易,产物比较稳定
检测灵敏度较RIA高,且检测范围扩大 操作更为简便、快速 抗体用量大,成本较高 仅适用于蛋白质类大分子物质的检测

检验核医学体外标记分析技术的临床应用

检验核医学体外标记分析技术的临床应用

检验核医学体外标记分析技术的临床应用核医学是一门应用核物理学原理和方法,以放射性药剂内摄影和定量测定为特征的医学科学。

体外标记分析技术是核医学的重要组成部分,广泛应用于临床诊断、治疗和研究领域。

本文将探讨核医学体外标记分析技术在临床应用中的重要作用和发展趋势。

一、核医学体外标记分析技术简介核医学体外标记分析技术是通过将放射性标记剂与特定的生物分子结合,在体外对其进行标记分析的一种技术。

这种技术可以通过测定放射性标记剂的浓度,推断出被标记生物分子的性质、数量和分布情况。

常见的核医学体外标记分析技术包括放射性免疫分析、放射性核素标记的DNA检测和靶向药物放射性标记等。

二、核医学体外标记分析技术在临床应用中的重要作用1. 诊断疾病核医学体外标记分析技术在临床诊断中发挥着重要作用。

例如,放射性免疫分析可以通过测定血液中特定抗体的浓度,帮助医生判断免疫系统功能的异常和疾病的发展情况。

靶向药物放射性标记则可以帮助医生评估肿瘤靶向治疗的疗效。

2. 治疗疾病除了诊断,核医学体外标记分析技术还可以用于治疗疾病。

例如,放射性核素标记的DNA检测技术可以用于癌症治疗中的调控基因表达和药物敏感性,从而实现个体化治疗的目标。

3. 研究疾病机制核医学体外标记分析技术在研究疾病机制方面具有重要的应用价值。

通过标记分析生物分子的性质和数量变化,可以揭示疾病的发生发展机制,并为新药研发提供重要数据支持。

三、核医学体外标记分析技术的发展趋势1. 多模态标记分析技术随着医学影像学和分子生物学的发展,多模态标记分析技术成为核医学的发展趋势之一。

多模态标记分析技术通过将不同类型的标记剂结合,可以同时获得多个不同层次的信息,提高诊断的准确性和灵敏度。

2. 分子靶向标记技术分子靶向标记技术是核医学体外标记分析技术的另一个发展方向。

该技术通过标记分析特定靶点的生物分子,可以实现对特定靶点的有效检测和定量测定,为个体化诊疗提供重要依据。

3. 自动化分析系统为了提高标记分析技术的效率和准确性,自动化分析系统逐渐应用于核医学体外标记分析技术中。

体外放射配基结合分析及临床应用

体外放射配基结合分析及临床应用
非标记配基高亲和力高浓度18受体显像配基基本要求半衰期适中发射正电子或单光子sa37tbqmmol动态显像时用生理数学模型可作受体密度的模拟定量分析192021222324受体在医学研究中的应用受体效应器偶联机理异常25受体理论在疾病研究中的应用寻找防治措施26344例乳腺癌内分泌治疗效果与erpr的关系受体状态治疗例数有效例数有效率erpr9112132erpr10300erpr12537296erpr1188975427er和pr与乳腺癌化疗效果的关系136例受体状态治疗例数有效例数有效率er25120prer4534756pr3422647erpr24218752832例乳腺癌er状态与激素治疗关系cytosolnuclear治疗例数反应例数无反应例数221829乳腺癌胞浆er不同水平与激素治疗的关系er含量fmolmgpro有效率1008131004530乳腺癌er状态与内分泌治疗效果的关系erertamoxifen326715nafoxidene71008stilboostrol912117dophrectomy2843274adrenalectomy152219androgens1028222glucocorticoids1532019hypophsectomy914112总有效率1282355457176431degenshein根据乳腺癌受体表达情况和癌转移情况提出如下治疗方案并得到临床广泛采用er腋下淋巴结无转移手术治疗外可不用内分泌治疗要作定期复查
放射配基 + 受体分子
分离配基受体复合物
分析受体数量 和亲和力
RBA的分类


定性RBA:通过反应的量效关系及某些参 数的变化等来判断受体的类型、单位点 或多位点系统、受体与配基相互作用的 特点 (可逆或不可逆,受体间的合作作 用 )。 定量RBA:在已知反应性质的基础上,通 过结合反应分析组织或细胞中受体数目 (binding site,结合位点数)。
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ER表达与内分泌治疗不相符:



肿瘤异质性 肿瘤组织类固醇代谢酶的灭活作用 受体本身缺陷 内存激素变化的影响 雌抑素(estrocolyone)失活 受体阳性的标准不准确和不一致 检测受体的标本的不均一性和代表性。 肿瘤的病因的复杂性或多元
神经系统疾病与受体
• • • • • 帕金森氏病 亨廷顿氏病 癫痫 忧郁 精神分裂症
乳腺癌ER状态与内分泌治疗效果的关系
____________________________________________________________ 有效例数/治疗例数 药 物 ---------------------ER+ ER____________________________________________________________ Tamoxifen 32/67 1/5 Nafoxidene 7/10 0/8 Stilboostrol 9/12 1/17 Dophrectomy 28/43 2/74 Adrenalectomy 15/22 1/9 Androgens 10/28 2/22 Glucocorticoids 15/32 0/19 Hypophsectomy 9/14 1/12 -----------------------------------------------------------总有效率 128/235(54.5%) 7/176(4%) ____________________________________________________________
GABA-R BDZ-R DA-R D1-R D2-R mACh-R Glu-R 大脑皮质 = =/↑ = 尾状核 ↓↓ ↓ ↓ 被壳 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓↓ ↓↓↓ 苍白球 ↑ ↑ 黑质 ↑
↓ = ↓
= =
↓↓ ↓↓
↓↓~↓↓:明显减少,↓:减少,=:不变,↑:增加 GABA-R=Γ -氨基丁酸受体,BDZ-R=苯二氯卓受体,DA-R=多巴胺受体,D1= D1受体, D2=D2受体, mACh-R=蕈毒碱样乙酰胆碱受体, Glu-R=谷氨酸受体ຫໍສະໝຸດ O.5nMO.5nM
尾状核
侧坐核
尾状核 侧坐核
ADTN* (10uM) 肉桂硫胺 (1uM) 服药21 丁克吗 不服药7 (1uM) 服药13 ADTN 不服药4 (10uM) 服药12 丁克吗 不服药4 (1uM) 服药9 ADTN 不服药13 (10uM) 26
精神分裂症患者死后脑内多巴胺受体的变化
半衰期适中、发射正电子或单光子、 SA〉3.7TBq/mmol 易穿透生物屏障 代谢行为和作用机制清楚 特异性高 亲和力高 选择性强 标记后具完整的生物活性和药理活性 动态显像时用生理数学模型可作受体密度的模拟定量分析
受体在医学研究中的应用
疾病时受体的变化:



受体数目的变化 受体亲和力的变化 受体特异性的变化 受体的自身抗体 受体-效应器偶联机理异常
RBA的基本方法
制备待测受体的离体标本
加放射配基温育,反应达到平衡
终止反应,分离结合与游离部分
测定结合部分的放射性强度
数据处分理,求出有关参数
配基的选择


标记配基: 高亲和力、高特异性 高比活度 高放化纯度(98%) 化学稳定性。 非标记配基 高亲和力 高浓度
受体显像配基基本要求

ER和PR与乳腺癌化疗效果的关系(136例)
____________________________________________________________ 受体状态 治疗例数 有效例数 有效率% ____________________________________________________________ ER+ 25 3 12.0 PR+ 8 0 0 ER45 34 75.6 PR34 22 64.7 ER+、PR+ 24 21 87.5 ____________________________________________________________
体外放射配基结合分析及临床应用
卢汉平
中山大学基础医学院 实验核医学教研室
E-mail:luhp@
受体放射配基结合分析
Radioligand Binding Assay of Receptor ,RBA
用放射性核素标记配基与相应的受体行 特异性结合反应从而对受体进行定性和 定量的方法。

可饱和性(Saturability) 可逆性(Reversibility) 特异性(Specifity) 与生理效应一致性。
受体的分类
四级分类: 类(class) 亚类(subclass) 型 (type) 亚型 (subtype)
四大类膜受体示意图
受体的类 配基举例
受体的免疫组织化学
Immunohistochemistry
优点:

强特异性(单个氨基酸水平) 高敏感性 高分辨力
缺点:


半定量 无法测定亲和力
RBA相关的基本慨念

受体(receptor,R) 配基(ligand,L): 激动剂、激动剂、内源性配基
受体与配基结合反应的质量作用定律
受体理论在疾病研究中的应用

探讨疾病的发病机理 受体的变化寻找疾病的病因 根据受体测定结果选择治疗方案 受体变化作为疾病预后指标 寻找防治措施
选择治疗方案
344例乳腺癌内分泌治疗效果与ER、PR的关系 ___________________________________________________________ 受体状态 治疗例数 有效例数 有效率% ____________________________________________________________ ER+、PR91 12 13.2 ER-、PR+ 10 3 30.0 ER+、PR125 37 29.6 ER-、PR+ 118 89 75.4 ____________________________________________________________
放射配基 + 受体分子
分离配基受体复合物
分析受体数量 和亲和力
RBA的分类


定性RBA:通过反应的量效关系及某些参 数的变化等来判断受体的类型、单位点 或多位点系统、受体与配基相互作用的 特点 (可逆或不可逆,受体间的合作作 用 )。 定量RBA:在已知反应性质的基础上,通 过结合反应分析组织或细胞中受体数目 (binding site,结合位点数)。
↓= ↑ = ↑↓= ↓=
↑ ↑↓= ↓= = ↓= ↑

↓ ↓ = ↓ PET=电子发射断层扫描
忧郁
通过忧郁病治疗脑内各种受体的变化
慢性或反复处理 三环类抗忧郁药 非三环类抗忧郁药 去甲肾上腺素受体
α
1
5-羟色胺受体 5-HT1 ↓→ ↓→ ↓ → 5-HT2 ↓ ↓ ↓ ↑
丙咪嗪结合部位 ACh—R mACh ↑→ ↓
配基浓度(nmol/L)
[RT-RL][L] KD == ---------[RL]
[RT-RL][LT-RL] == --------------[RL]
SB/F
Slope=-1/Kd
Bmax
SB Scatchard 作图
fmol/ml
受体最大结合容量的表示方式
胞浆及胞膜等的受体含量: fmol/mg蛋白 胞核的受体含量: fmol/mgDNA 完整细胞受体的含量: 6 结合位点/细胞(site/cell)或fmol/10 cell
乳腺癌胞浆ER不同水平与激素治疗的关系
____________________________________________________________ ER含量(fmol/mg.Pro) 有效率% ____________________________________________________________ >100 81 3~100 45 <3 0 ____________________________________________________________
RBA的基本原理
饱和曲线
0.006 0.005 0.004 0.003 0.002 0.001 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
渐近线
复合物浓度(nmol/L)
KD=0.05nmol/L KD=0.20nmol/L KD=0.10nmol/L RT=0.005nmol/L
32例乳腺癌ER状态与激素治疗关系
____________________________________________________________ cytosol/nuclear 治疗例数 反应例数 无反应例数 ____________________________________________________________ +/+ 22 18 4 -/- 6 1 5 +/- 3 0 3 -/+ 1 0 1 ____________________________________________________________
K1 V1 [R]+[L] [RL] E K2 V2 KD: 平衡解离常数 [RT]: 受体初始浓度(总浓度) [LT]:配基初始浓度
[RT RL][LT RL] KD [RL]
[RL]2-[RL][RT+LT+Kd]+[RT][LT]=0 (Goldstein)
受体与配基结合反应的主要特点:
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