免疫学检验-9-酶免疫技术课件.ppt
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1、第九章 酶免疫技术概概 述述n酶免疫技术:用酶标记的抗原或抗体作为诊断试剂检测标本中相应的抗体或抗原。抗原抗体反应酶催化反应(特异性)(很少量的酶即可导致大量的催化过程,所以极为敏感)概概 述述n该方法将抗原抗体的免疫反应与酶的高效催化作用原理有机地结合,通过酶催化底物进而发生一系列的化学反应,使溶液呈现出颜色反应(使底物基质水解而呈色,使供氢体由无色还原型变为有色氧化型,可用呈色反应显示酶的存在),从而显示抗原抗体特异性反应的存在。概概 述述n检测方法:肉眼、光学显微镜、电子显微镜、分光光度计、酶标仪等。n可以在细胞或亚细胞水平上示踪抗原或抗体的所在部位,或在g、甚至ng水平上对其进行定量。
2、n特点:灵敏度高、特异性强、准确性好、适用范围广。n酶标记试剂能够较长时间保持稳定,操作简便、对环境没有污染,易与其它技术偶联衍生出适用范围更广的新方法。第一节 酶免疫技术的分类 酶免疫组化 用于检测组织切片或细胞涂片中的抗原和抗体,定位用于检测组织切片或细胞涂片中的抗原和抗体,定位 酶免疫技术 均相酶免疫测定 酶免疫测定 液相酶免疫测定 异相酶免疫测定 固相酶免疫测定ELISA高敏感、高特异,几乎所有可溶性抗原抗体系统均可用该法检测用于检测液体样品中微量用于检测液体样品中微量可溶性抗原或抗体,定性可溶性抗原或抗体,定性或定量。或定量。n根据抗原抗体反应后是否需将结合和游离的酶是否需将结合和游
3、离的酶标记物分离标记物分离,分为均相和异相。n均相:均相:酶标抗原+非标记抗原+限量抗体,酶标记物发生抗原抗体反应后,酶活性减弱或增强。n异相:异相:反应后,分离形成复合物的酶标记物并检测。根据是否采用固相材料以吸附抗原或抗体是否采用固相材料以吸附抗原或抗体分为液相和固相。n液相:液相:待测抗原+酶标抗原+抗体,一次性温育 待测抗原+抗体,温育,加酶标抗原,温育n固相:固相:固相载体预先吸附抗原或抗体,在其表面反应第二节 酶联免疫吸附试验e enzyme nzyme l linked inked i immunommunos sorbent orbent a assayssay(ELISAEL
4、ISA)1971年瑞典学者Engvail和Perlmannn,荷兰学者Van Weerman和Schuurs分别报道将免疫技术发展为检测体液中微量物质的固相免疫测定方法,称为酶联免疫吸附试验。简便、快速、敏感、特异、实验设备简单、应用范围广、无同位素污染。一、基本原理n使抗原或抗体结合到某种使抗原或抗体结合到某种固相载体固相载体表面(表面(固相化抗原固相化抗原或抗体或抗体,免疫吸附剂免疫吸附剂),并保持其免疫活性。),并保持其免疫活性。n使抗原或抗体结合到某种使抗原或抗体结合到某种酶酶(酶结合物:酶标抗原或酶结合物:酶标抗原或抗体抗体),并保持其免疫活性和酶催化活性。,并保持其免疫活性和酶催化
5、活性。n在测定时,把在测定时,把受检标本受检标本(测定其中的抗体或抗原测定其中的抗体或抗原)和和酶酶标抗原或抗体标抗原或抗体按不同的步骤按不同的步骤与固相化与固相化AgAg或或AbAb起反应。起反应。n用用洗涤洗涤的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与的方法使固相载体上形成的抗原抗体复合物与其他物质分开,最后其他物质分开,最后结合在固相载体上的酶量结合在固相载体上的酶量与标本与标本中受检物质的量成一定的比例。中受检物质的量成一定的比例。n加入加入酶反应的酶反应的底物底物后,底物被酶催化变为后,底物被酶催化变为有色产物有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,故可根据产物的量与标本中受检
6、物质的量直接相关,故可根据颜色反应的深浅进行定性或定量分析。颜色反应的深浅进行定性或定量分析。二、ELISA方法类型 n可用于测定抗原,也可用于测定抗体。n常用方法:1.抗原测定方法:双抗体夹心法、双位点一步法、竞争法 2.抗体测定方法:间接法、双抗原夹心法、捕获法测IgM抗体、中和法、竞争法(一)双抗体夹心法:(一)双抗体夹心法:测抗原最常用测抗原最常用EE EE固相抗体固相抗体待测抗原待测抗原显色显色酶标抗体酶标抗体阴性标本阴性标本阳性结果:阳性结果:特点:n非竞争结合反应。n常用于抗原的检测。n适用于分子中具有至少两个抗原决定簇的多价抗原,而不能用于小分子半抗原的检测。如:乙型肝炎表面抗
7、原、甲胎蛋白、HCG等。n所用两种抗体针对同一个抗原分子的相同抗原决定簇。(二)双位点一步法(二)双位点一步法 应用应用两个针对不同表位的两个针对不同表位的单克隆抗体单克隆抗体作作双抗夹心法测定,两步抗原抗体反应同时进双抗夹心法测定,两步抗原抗体反应同时进行且不互相干扰。结果判断同双抗体夹心法行且不互相干扰。结果判断同双抗体夹心法。特点:n非竞争结合反应。n常用于抗原的检测。n仅适用于具有两个或两个以上不同表位的抗原检测。n当待测抗原相当高时,出现“钩状现象”(hook effect),导致结果偏低。(三)间接法:(三)间接法:测抗体最常用的方法测抗体最常用的方法n原理:为利用原理:为利用酶标
8、记的酶标记的抗抗体抗抗体以检测已与固相结合的受以检测已与固相结合的受检抗体,故称为间接法。常用于检抗体,故称为间接法。常用于HCVHCV抗体、抗体、HIVHIV抗体和梅抗体和梅毒螺旋体抗体等的测定。毒螺旋体抗体等的测定。固相抗原固相抗原待测抗体待测抗体酶标抗抗体酶标抗抗体底物底物显色显色阳性结果:阳性结果:(四)竞争法:(四)竞争法:用于测定用于测定抗原抗原及测定及测定抗体抗体。待测抗原或抗体量与颜色反应待测抗原或抗体量与颜色反应呈负相关呈负相关。测定抗原:测定抗原:测定抗体:测定抗体:固相抗体固相抗体固相抗原固相抗原酶标抗原待测抗原酶标抗原待测抗原底物底物酶标抗体待测抗体酶标抗体待测抗体底物
9、底物阴性标本阴性标本显色淡或显色淡或不显色不显色阳性结果:阳性结果:特点:n用于抗原/半抗原(药物、激素等)、抗体的检测。竞争结合反应。n酶标Ag(Ab)与样品或标准品中的非标记Ag(Ab)竞争结合固相Ab(Ag)。n反应后,结合与固相载体上复合物中被测定的酶标Ag(Ab)的量(酶活性)与样品中非标记Ag(Ab)的浓度成反比。(五)捕获法五)捕获法(反向间接法)测测IgMIgM抗体抗体:应用:应用:病原体急性病原体急性感染诊断中的感染诊断中的IgMIgM型抗型抗体、甲型肝炎体、甲型肝炎HAV-IgMHAV-IgM抗体、乙型肝炎病毒抗体、乙型肝炎病毒核心核心HBc-IgMHBc-IgM抗体抗体(
10、六)双抗原夹心法:测抗体(六)双抗原夹心法:测抗体EEE固相抗原固相抗原待测抗体待测抗体酶标抗原酶标抗原显色显色阳性结果:阳性结果:(七)中和抑制法:常用(七)中和抑制法:常用已知中和抗原已知中和抗原测定测定未知抗体未知抗体。原理:同原理:同竟争法竟争法的原理相的原理相类似类似。受检抗体受检抗体与与固相抗体固相抗体(抗(抗HBe)竞争竞争与与中和试剂中和试剂(HBeAg)结合,因此结)结合,因此结合于固相的酶标抗体量与受检抗体的量合于固相的酶标抗体量与受检抗体的量成反比成反比。中和试剂中和试剂固相抗体固相抗体酶标抗体酶标抗体底物底物显色淡或显色淡或不显色不显色第三节第三节 固相酶免疫测定的技术
11、要点固相酶免疫测定的技术要点n技术要点:n试剂的准备n在这种测定方法中有3种必要的试剂:固相的抗原或抗体,酶标记的抗原或抗体,酶作用的底物。n反应条件的选择:温度、时间、pH值n操作的标准化一、试剂的制备主要试剂为:固相载体 抗原或抗体 酶和酶作用底物 免疫吸附剂(固相抗原或抗体)酶标记抗原或抗体(核心)酶结合物或酶标记物 其他试剂(一)固相载体(一)固相载体n 要求:n具有较强的吸附蛋白质性能;吸附力强。nAg或Ab吸附其上后保留原来的免疫活性;不影响免疫反应性。n固相载体在酶免疫测定过程中作为吸附剂和容器,不参与化学反应。n固化方法简便易行、快捷经济。(一)固相载体(一)固相载体n载体种类
12、:n塑料制品:n材料经济,操作简便,易于自动化,最常用。n如:聚苯乙烯、聚氯乙烯。n非共价或物理吸附。小试管、小珠、板条。n微颗粒:n化学耦联,结合容量大,均匀分散在液体中,反应迅速,逐渐普遍用于自动化分析。可磁化,方便分离。n如:用于荧光酶免疫测定。n膜载体:n硝酸纤维素膜(NC)、玻璃纤维素膜、尼龙膜等微孔滤膜。n非共价结合,吸附力强n广泛应用于定性或半定量的斑点ELISA。n载体的形状:n小试管n小珠n微量反应板:最常用。专用于ELISA测定(酶免疫测定的一种)的产品也称为ELISA板。nELISA板要求:n吸附性能好;空白值低;孔底透明度高;均一性好。n各板之间和同一板各孔之间性能相近
13、。n检查法:10g/L IgG包被,加酶标抗IgG,显色后,测20孔的吸光度值(A),要求CV10%。(二)抗体或抗原(二)抗体或抗原n抗原和抗体的要求:n抗原需纯度高;抗原性完整。n抗体需效价高、亲和力强、特异性好以及比活性较高,能批量生产,易纯化。(三)酶和酶作用底物(三)酶和酶作用底物 1.所用酶的要求n纯度高、催化反应的转化率高、专一性强。n来源丰富、价格不贵、性质稳定。n制备成的酶标抗体或抗原性质稳定,继续保留着它的活性部分和催化能力。n受检标本中不存在与标记酶相同的酶。n相应底物应易于制备和保存,价格低廉,有色产物易于测定,光吸收高。2.常用酶及其底物最常用的酶为:辣根过氧化酶(H
14、RP):最常用碱性磷酸酶(AP):菌源性AP、肠粘膜AP -D-半乳糖苷酶:用于均相酶免疫测定。葡萄糖氧化酶 脲酶nHRP的性质:n主酶(糖蛋白,与酶活性无关与酶活性无关)+辅基(亚铁血红素,酶的活性中心酶的活性中心)在蔬菜作物辣根中含量很高。n主酶在275nm波长处有最高吸收峰;辅基在403nm波长处有最高吸收峰。nHRP的纯度:n用RZ(纯度数)表示,是403nm的吸光度与280nm吸光度之比。n用于标记的HRP,RZ 3.1。n酶活力:以单位表示。n1min将1mol的底物转化为产物的酶量为1个单位。nHRP的常用底物:n催化的反应式:DH2(供氢体)+H2O2(受氢体)D+2H2O 供
15、氢体供氢体DHDH2 2习惯上被称为底物,底物有多种习惯上被称为底物,底物有多种 H H2 2O O2 2为受氢体,为受氢体,HRPHRP对受氢体的专一性很高对受氢体的专一性很高 HRPHRPn常用的供氢体(底物):n邻苯二胺(OPD):目前少用。n灵敏度高,但不稳定,应避光,致癌性。n反应显橙红色,加酸终止反应后呈棕黄色,测定波长492nm。n反应可逆,如终止液中存在还原剂(维生素C及亚硫酸钠、SDS等),则反应显色迅速消退。HRP催化OPD:无色 橙红色 加终止液(H2SO4)棕黄色n常用的供氢体(底物):n四甲基联苯胺(TMB):ELISA中应用最广泛的底物。n高检测敏感性,无需避光,无
16、致癌性,但水溶性差。n反应后呈蓝色,加酸终止反应后呈黄色,测定波长450nm。HRP催化TMB:无色 蓝色 加终止液(H2SO4)黄色n常用的供氢体(底物):nABTS:2,2-氨基-二(3-乙基-苯并噻唑啉磺酸-6)铵盐n高灵敏底物,显色不稳定,10mmol/L叠氮钠是较为理想的终止剂。nABTS在目前国内的ELISA试剂盒中基本上没有应用。n反应后呈绿色,测定波长414nm。n5-氨基水杨酸:5-ASA。n反应后呈棕色,测定波长550nm。HRP催化OPDHRP催化TMBnAP的底物:对硝基苯磷酸酯(p-NPP)。n反应后呈黄色,测定波长405nm。AP催化对硝基苯磷酸酯的反应如下:nAP
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