浙江农林大学（浙江林学院）：《食品微生物学》课程教学课件（PPT讲稿）第九章 传染与免疫 9.4 第4节 免疫学方法及其应用

第4节：免疫学方法及其应用 传统的免疫学方法仅局限于用体液免疫产生的 抗体与各种抗原在体外进行反应，因所用抗体 均采用自免疫后的血清，帮故称作血清学反应 （serological reaction）。现代免疫学方法既 包括体液免疫，又包括细胞免疫的各种方法， 并发展出免疫诊断学（immunodiagnostics） 和免疫学检测等分支技术学科，它们在疾病诊 断、法医和基础理论等的研究和应用中，都有 重要的作用。本节拟介绍一些重要的血清学反 应和免疫标记技术及其应用

第4节：免疫学方法及其应用 传统的免疫学方法仅局限于用体液免疫产生的 抗体与各种抗原在体外进行反应，因所用抗体 均采用自免疫后的血清，帮故称作血清学反应 （serological reaction）。现代免疫学方法既 包括体液免疫，又包括细胞免疫的各种方法， 并发展出免疫诊断学（immunodiagnostics） 和免疫学检测等分支技术学科，它们在疾病诊 断、法医和基础理论等的研究和应用中，都有 重要的作用。本节拟介绍一些重要的血清学反 应和免疫标记技术及其应用

一、抗原、抗体反应的一般规律 （1）特异性 抗原决定簇和抗体分子V区间的各种分子引力 是它们间特异性的物质基础。这种高度特异性是各种血清学 反应及其应用的理论依据。 （2）可逆性 抗原抗体间的结合仅是一种物理结合，故在 一定条件下是可逆的。 （3）定比性 抗原物质表面的抗原决定簇数目一般较多， 故属多价的，而抗体一般仅以Ig单体形式存在，故是双价的。 所以，只有当两者比例合适时，才会出现可见反应。 （4）阶段性 抗原与抗体的反应一般有两个明显的阶段， 第一阶段的特点是时间短（一般仅数秒），不可见，第二阶 段的时间长（从数分钟至数小时或数天），可见。第二阶段 的出现受多种因子影响，如抗原抗体的比例、pH、温度、 电解质和补体等。两个阶段间并无严格的界限。 （5）条件依赖性 最佳条件一般为pH＝6~8，温度为 37~45℃，适当振荡，以及用生理盐水作电解质等

一、抗原、抗体反应的一般规律 （1）特异性 抗原决定簇和抗体分子V区间的各种分子引力 是它们间特异性的物质基础。这种高度特异性是各种血清学 反应及其应用的理论依据。 （2）可逆性 抗原抗体间的结合仅是一种物理结合，故在 一定条件下是可逆的。 （3）定比性 抗原物质表面的抗原决定簇数目一般较多， 故属多价的，而抗体一般仅以Ig单体形式存在，故是双价的。 所以，只有当两者比例合适时，才会出现可见反应。 （4）阶段性 抗原与抗体的反应一般有两个明显的阶段， 第一阶段的特点是时间短（一般仅数秒），不可见，第二阶 段的时间长（从数分钟至数小时或数天），可见。第二阶段 的出现受多种因子影响，如抗原抗体的比例、pH、温度、 电解质和补体等。两个阶段间并无严格的界限。 （5）条件依赖性 最佳条件一般为pH＝6~8，温度为 37~45℃，适当振荡，以及用生理盐水作电解质等

二、抗原、抗体间的主要反应 ⚫(一)凝集反应 ⚫(二)沉淀反应（precipitation） ⚫（三）补体结合试验（complement fixation test，CFT） ⚫（四）中和试验（neutralzation test）

二、抗原、抗体间的主要反应 ⚫(一)凝集反应 ⚫(二)沉淀反应（precipitation） ⚫（三）补体结合试验（complement fixation test，CFT） ⚫（四）中和试验（neutralzation test）

(一)凝集反应（agglutination） 颗粒性抗原(细菌、血细胞等)与相应抗体在适量电解质 环境中相互作用，经过一定时间出现肉眼可见凝集现象， 称凝集反应或直接凝集反应(direct agglutination)，用于 此反应中的抗原又称凝集原（agglutinogen），抗体则 称凝集素(agglutinin)。 间接凝集反应(indirect agglutination)。如ABO血型鉴定， 即是用已知抗血型抗体对待鉴定红细胞表面的血型抗原 进行的定性玻片凝集反应。用已知病原体测病人体内有 无相应抗体(定性)，以肉眼可见凝集的血清最高稀释度 倍数作为血清效价(定量)，则可辅助传染病的诊断。如 用于诊断伤寒的试管定量凝集试验称为肥达氏试验

(一)凝集反应（agglutination） 颗粒性抗原(细菌、血细胞等)与相应抗体在适量电解质 环境中相互作用，经过一定时间出现肉眼可见凝集现象， 称凝集反应或直接凝集反应(direct agglutination)，用于 此反应中的抗原又称凝集原（agglutinogen），抗体则 称凝集素(agglutinin)。 间接凝集反应(indirect agglutination)。如ABO血型鉴定， 即是用已知抗血型抗体对待鉴定红细胞表面的血型抗原 进行的定性玻片凝集反应。用已知病原体测病人体内有 无相应抗体(定性)，以肉眼可见凝集的血清最高稀释度 倍数作为血清效价(定量)，则可辅助传染病的诊断。如 用于诊断伤寒的试管定量凝集试验称为肥达氏试验

(二)沉淀反应（precipitation） 当可溶性抗原(蛋白质、多糖、类脂、血清、各种微生 物培养液等)与相应抗体在电解质存在的适当条件下相遇， 经过一定时间出现肉眼可见的沉淀现象，称沉淀反应, 用 于此反应中的抗原又称沉淀原（precipitonogen），抗体 则称沉淀素(precipitin)。当反应于试管内进行时，称环状 沉淀实验（ring precipitation）。可溶性抗原与抗体在含 电解质的凝胶介质(通常用半固体琼脂，起支持作用)内自 由扩散，当相对应的抗原抗体相遇时，若比例适当可出现 白色沉淀线，称琼脂扩散试验（agar diffusion test）。若 使抗原抗体的移动在电场中进行，可以缩短反应时间提高 灵敏度，是琼脂扩散与电泳技术的结合，称免疫电泳 （immuno-electrophoresis）。可用于测定血清成分(如Ig， 补体C3) 的含量，鉴定提取物的纯度等

(二)沉淀反应（precipitation） 当可溶性抗原(蛋白质、多糖、类脂、血清、各种微生 物培养液等)与相应抗体在电解质存在的适当条件下相遇， 经过一定时间出现肉眼可见的沉淀现象，称沉淀反应, 用 于此反应中的抗原又称沉淀原（precipitonogen），抗体 则称沉淀素(precipitin)。当反应于试管内进行时，称环状 沉淀实验（ring precipitation）。可溶性抗原与抗体在含 电解质的凝胶介质(通常用半固体琼脂，起支持作用)内自 由扩散，当相对应的抗原抗体相遇时，若比例适当可出现 白色沉淀线，称琼脂扩散试验（agar diffusion test）。若 使抗原抗体的移动在电场中进行，可以缩短反应时间提高 灵敏度，是琼脂扩散与电泳技术的结合，称免疫电泳 （immuno-electrophoresis）。可用于测定血清成分(如Ig， 补体C3) 的含量，鉴定提取物的纯度等

（三）补体结合试验（complement fixation test，CFT） 补体结合试验是一种有补体参与，并以绵羊红细胞和溶血素（红细 胞的特异抗体）是否发生溶血反应作指示的一种高灵敏度的抗原与 抗体结合反应。其中共有2个系统和5种成分参与反应

（三）补体结合试验（complement fixation test，CFT） 补体结合试验是一种有补体参与，并以绵羊红细胞和溶血素（红细 胞的特异抗体）是否发生溶血反应作指示的一种高灵敏度的抗原与 抗体结合反应。其中共有2个系统和5种成分参与反应

（三）补体结合试验（complement fixation test，CFT） ⚫本反应的基本原理有两条：①补体可与任 何抗原和抗体的复合物相结合；②指示系 统如遇还未被抗原和抗体复合物所结合的 游离补体，就会出现肉眼易见的溶血反应。 本试验的优点：①既可测未知抗体，也可 测未各抗原；②既适合作沉淀反应，也适 合作凝集反应；③尤其适宜检出微量抗原 与抗体间出现的肉眼看不见的反应，因此 可提高一般血清学反应的灵敏度。 其缺点是操作复杂、影响因素较多

（三）补体结合试验（complement fixation test，CFT） ⚫本反应的基本原理有两条：①补体可与任 何抗原和抗体的复合物相结合；②指示系 统如遇还未被抗原和抗体复合物所结合的 游离补体，就会出现肉眼易见的溶血反应。 本试验的优点：①既可测未知抗体，也可 测未各抗原；②既适合作沉淀反应，也适 合作凝集反应；③尤其适宜检出微量抗原 与抗体间出现的肉眼看不见的反应，因此 可提高一般血清学反应的灵敏度。 其缺点是操作复杂、影响因素较多

（四）中和试验（neutralzation test） ⚫由特异性抗体抑制相应抗原的生物学活性 的反应，称为中和试验。属于本试验中有 生物学活性的抗原包括细菌外毒素的毒性、 酶的催化活性和病毒的感染性等。在临床 诊断中，测定风湿病患者体内是否存在抗 链球菌O抗体的反应，就是利用中和试验来 进行的

（四）中和试验（neutralzation test） ⚫由特异性抗体抑制相应抗原的生物学活性 的反应，称为中和试验。属于本试验中有 生物学活性的抗原包括细菌外毒素的毒性、 酶的催化活性和病毒的感染性等。在临床 诊断中，测定风湿病患者体内是否存在抗 链球菌O抗体的反应，就是利用中和试验来 进行的

三、免疫标记技术 某些小分子物质结合到抗原或抗体上，不 影响抗原抗体反应但使之更容易观察从而 提高检测的灵敏度，称为免疫标记技术。 与抗原或抗体结合的小分子物质称为标记 剂。近年免疫标记技术发展很快，各类物 质被试用作标记物，其中以荧光素、放射 性同位素和酶标记最为成熟，合称三大标 记技术

三、免疫标记技术 某些小分子物质结合到抗原或抗体上，不 影响抗原抗体反应但使之更容易观察从而 提高检测的灵敏度，称为免疫标记技术。 与抗原或抗体结合的小分子物质称为标记 剂。近年免疫标记技术发展很快，各类物 质被试用作标记物，其中以荧光素、放射 性同位素和酶标记最为成熟，合称三大标 记技术

(一)免疫荧光技术(immunofluorescence technic) ⚫ 免疫荧光技术是一种将免疫反应的特异性与荧光 标记分子的可见性结合起来的方法，因常用荧光 物质标记抗体，又称荧光抗体法（fluorescent antibody technique，FAT）。在一定条件下，用 化学方法将荧光物质(荧光素)与抗体结合，但不 影响抗体与抗原结合的活性，与相应抗原结合后， 在荧光显微镜下观察抗原的存在与部位，可定位， 亦可用荧光计定量。常用荧光素有异硫氰酸荧光 黄(fluorescein isothiocyante,FITC)、罗丹明 (lissamine rhodamine B, RB200)等。由于本法可 在亚细胞水平上直接观察鉴定抗原，除用于疾病 的快速诊断外，也广泛用于各类生物学研究

(一)免疫荧光技术(immunofluorescence technic) ⚫ 免疫荧光技术是一种将免疫反应的特异性与荧光 标记分子的可见性结合起来的方法，因常用荧光 物质标记抗体，又称荧光抗体法（fluorescent antibody technique，FAT）。在一定条件下，用 化学方法将荧光物质(荧光素)与抗体结合，但不 影响抗体与抗原结合的活性，与相应抗原结合后， 在荧光显微镜下观察抗原的存在与部位，可定位， 亦可用荧光计定量。常用荧光素有异硫氰酸荧光 黄(fluorescein isothiocyante,FITC)、罗丹明 (lissamine rhodamine B, RB200)等。由于本法可 在亚细胞水平上直接观察鉴定抗原，除用于疾病 的快速诊断外，也广泛用于各类生物学研究