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放射免疫分析法

放射免疫分析法
放射免疫分析法

放射免疫分析(radioimmunoassay,RIA)是以放射性核素为标记物的标记免疫分析法。于1960年由美国学者Yalow和Berson创立,并首先用于糖尿病患者血浆胰岛素含量的测定。这是医学和生物学领域中方法学的一项重大突破,开辟了医学检测史上的一个新纪元。它使得那些原先认为是无法测定的极微量而又具有重要生物学意义的物质得以精确定量,从而为进一步揭开生命奥秘打开了一条新的道路,使人们有可能在分子水平上重新认识某些生命现象的生化生理基础。此后30年,内分泌学科的飞速进展充分证明了这一超微量分析技术的巨大推动力。1977年,这项技术的发明者荣获诺贝尔生物医学奖。随后这一崭新的技术迅速渗透到医学科学的其他领域,如病毒学、药理学、血液学、免疫学、法医学、肿瘤学等,以及与医学生物学相关的学科,如农业科学、生态学及环境科学等。放射免疫分析的物质,由激素扩大到几乎一切生物活性物质。我国放射免疫分析研究起步于1962年,并迅速发展与普及,对我国生物医学的进展起了很大的促进作用。

放射免疫分析由于敏感度高、特异性强、精密度高、并可测定小分子量和大分子量物质,所以在检验医学中应用极为广泛,常用于测定各种激素(如甲状腺激素、性激素、胰岛素等)、微量蛋白质、肿瘤标志物(如AFP、CEA、CA—125、CA—199等)和药物(如苯巴比妥、氯丙嗪、庆大霉素等)等。各种检测项目均有试剂盒供应,而且仪器设备并不昂贵,所以在国内被广泛采用。但由于核素的放射性对人体有一定的危害性,必须加以防护,核素实验室的建设须经防疫部门的监督,操作人员须经过特殊训练。另外,由于核素有半衰期,试剂盒的货存期较短,因而放射免疫分析在应用中有诸多不便之处。特别是近年来其他标记免疫分析技术如酶免疫分析、发光免疫分析等在技术上有飞跃的进展,高级仪器的自动化程度已可与生化自动分析仪相媲美,因此从长远前景看,放射免疫分析有被取代的趋势。但在目前,从所需的设备和检测的费用上,放射免疫分析还有一定的优越性,还将在一定时期内被医学检验实验室所采用。

一、放射免疫分析的基本试剂

(一)标准品

标准品是放射免疫分析法定量的依据,由于以标准品的量用来表示被涮物质的量,故标准品与被测物质应当化学结构一致并具有相同免疫活性。标准品作为定量的基准。应要求高度纯化。标准品除含量应具有准确性外,还应具备稳定性,即在合理的贮存条件下保持原来的特性。

按实验要求,将标准品用缓冲液配成含不同剂量的标准溶液,用于制作标准曲线。

(二)标记物

标记抗原应具备:①比放射性高,以保证方法的灵敏度;②免疫活性好;③所用的核素的半衰期尽可能长,标记一次可较长时间使用,这对来之不易的抗原尤其重要;④标记简便、易防护。

要准确测量B与F的放射性,必须有足够的放射性强度。所选用的标记抗原的量,在使用125I时达5000~15000cpm。

(三)抗体

应选择特异性高、亲和力强及滴度好的抗体,用于放射免疫测定。

根据稀释曲线,选择适当的稀释度,一般以结合率为50%作为抗血清的稀释度。

(四)B与F分离剂

以2%加膜活性炭溶液为例,2%加膜活性炭溶液的配制:

活性炭2g(杭州木材厂生产,森工牌732型)

右旋糖酐T200.2g

加0.1mol/L PB 至100ml

电磁搅拌1h,然后置于变通冰箱冰箱待用。

(五)缓冲液

放射免疫分析技术所用的缓冲液有多种,要通过实验选用抗体和抗原结合最高的缓冲液。目前最常用的缓冲液有下列几种:①磷酸盐缓冲液;②醋酸盐缓冲液;③巴比妥缓冲液;④Tris –HCl缓冲液;⑤硼酸缓冲淮。其中以磷酸盐缓冲液应用最多。

在缓冲液中,除必须有弱酸及弱酸的盐成分外,还应根据不同检测项目加入下列物质:(1)保护蛋白:常用的有牛血清白蛋白或白明胶,浓度为0.1%~0.2%,用以降低试管对抗原的非特异性吸附。

(2)防腐剂:多采用0.1%叠氮钠、0.01%柳硫汞、溶菌酶或抗菌素。

(3)酶抑制剂:如测定心钠素等肽类激素时,要加入适量的抑肽酶,用以抑制血浆内源性水解酶对待测物的降解;又如测定cAMP、cGMP时,需加入EDTA·2Na,抑制磷酸二酯酶的活性。

(4)阻断剂:在测定甲状腺激素或测定某些甾体激素时,必须加阻断剂,使和蛋白质相结合的激素,变为游离型。常用的阻断剂有8—苯胺—1—萘磺酸、柳硫汞、水杨酸钠、三氯醋酸钠等。

(5)载体蛋白:采用二抗作B与F分离剂时,要向反应液中加入适量与第一抗体同种动物的正常血清。在测定不含有血浆蛋白的样品时,用PEG沉淀剂分离B、F,必须加适量γ球蛋白或正常人混合血清。

在神经肽的RIA时,常用PELH缓冲液,(按1000ml,pH7.6):

0.1mol/l PB980.0ml

0.3mol/L EDTA·2Na10.0ml

0.2%洗必泰溶液10.0ml

溶菌酶 1.0g

二、加样程序

由于抗原、标记抗原和抗体三者加样次序不同,而出现两种加样程序,分述如下:

(一)平衡饱和加样程序

1、基本原理所谓平衡饱和,是指抗原和抗体反应达到再不结合,也不解离的平衡状态,称为饱和状态,即平衡饱和。所以,有人称此为饱和分析法。这意味着抗原或被测抗原、标记抗原、抗体三者一起温育。

2、加样程序一般先加标准物或被测样品,再加抗血清,最后加标记物。这样的顺序是让标准物或被测物与抗体有短暂的结合,提高抗原的竞争抑制能力。在小分子半抗原的放射免疫分析中,标记抗原和未标记抗原与抗体结合的亲合力常常是不相同的,前者比后者的亲合力高。因此,上述加样程序就更有必要,所以一般都采用先加标准物或样品和抗血清,后加标记物。这样测定也比较稳定。

在大分子蛋白质抗原的放射免疫分析中,如果是双抗体分离法,抗原和标记抗原与抗体三者加样,可不分先后,有的是标准物、标记物、抗血清的加样顺序,但一般习惯还是标准物或血样、抗血清、标记物、然后混匀温育24~48h,再加双抗体,继续温育24h,使免疫反应达到平衡。对一些多肽激素的放射免疫分析,应用双抗体分离法,其流程比较长,这样的顺序同样可不分先后。

以大鼠垂体、下丘脑β-内啡肽RIA测定程序为例:

(1)加样(单位μl;总反应体积500μl)

标准曲线样品

TNSBBo5Pg10Pg50Pg100Pg500Pg1ng垂体下丘脑

管号1234567891011

β-EP标准液///100100100100100100//

样品/////////1100

β-EP抗血清//100100100100100100100100100

125-β-EP溶液100100100100100100100100100100100

缓冲液/400300200200200200200200299200

(2)孵育:4℃,24h

(3)分离B与F:每管加入2%加膜活性炭溶液300μl,摇匀,立即离心,去上清,测沉淀(F)的CPM数。

(二)顺序饱和加样程序

1、基本原理

先将标准物或血样品与抗血清混匀,免疫反应6~24h,使抗原与抗体充分结合,甚至达到平衡,然后再加入标记抗原,与抗体反应12~24h,最后分离B与F,这称为顺序饱和分析法。

应用顺序饱和加样,可以提高测定方法的灵敏度。Utiger在做人促甲状腺激素(TSH)放射免疫分析时,将标记物延至第2天加入,发现其灵敏度增加两倍。如果缩短最后的温育时间,仍可取得满意的结果。所以一般认为,在顺序饱和加样中,第1次温育时间可以长,而第2次温育时间要短,这样可以提高灵敏度。

但也有相反的意见,认为顺序饱和加样,是使用过量抗体,会使灵敏度受到一定影响。如果使用抗体不过量,温育时间缩短,在抗原和抗体结合未达到平衡饱和时就加入标记物,这样既不影响加灵敏度,反而比较稳定,甚至可提高灵敏度。

2、加样程序以人血浆精氨酸加压素RIA测定程序为例(直接测定)。

(1)加样(单位μl;总反应体积600μl)

标准曲线血浆

T NSB Bo1Pg5Pg10Pg50Pg100Pg500Pg

管号12345678910

A VP标准液///100100100100100100/

样品/////////300

无肽血浆/300300300300300300300300/

A VP抗血清//100100100100100100100100

缓冲液/200100//////100

在4。C下孵育12~24h

125I-A VP100100100100100100100100100100

(2)孵育:4℃,24h。

(3)分离B与F。

无肽血浆,用于血浆的直接测定。其制备方法为:在电磁搅拌下,抽取2%加膜活性炭溶液5ml,共两管,离心、去上清。血浆5ml,倒入上述活性炭管中,加盖,充分振荡10min,离心,上清倒入上述另一活性炭管中,振荡10min,再离心,取上清,即无肽血浆。血浆中的生物活性物质被活性炭吸附而去除。

(三)计数、绘制标准曲线与测定样品含量

以活性炭分离B与F,沉淀计数是F的cpm。T—F—NSB,得B的cpm数。计算标准管与样品管结合(B)的cpm数及与零标准管结合(B0)的比(B/B0×100%)。用半对数纸,以

标准管的B/B0为纵座标,以各标准管含量为横座标,绘制标准曲线。根据样品的结合率(B/B0×100%),从标准曲线中找出被测样品抗原的含量,再换算成每毫升血浆含某抗原的量,或每毫克(组织湿重)含某抗原的量。

三、放射免疫分析的质量控制

(一)质量控制的目的和内容

放射免疫分析的质量控制实际上就是控制测定误差,监督测定结果。它包括两方面的内容:一方面对测定结果做精确分析;另一方面鉴定常规测定方法,对那些测定结果不好的方法加以改进,并建立新的测定方法。质量控制分四个方面:

1、在一个测定方法内产生的误差。

2、在同一实验室内不同方法之间产生的误差。

3、用同一测定方法,在各实验室之间产生的误差。

4、采用不同方法,在各实验室之间产生的误差。

后两种情况属于外部质量控制。

(二)放射免疫分析中造成测量误差的因素

误差包括系统误差和随机误差。系统误差发生在测量过程中由于仪器不准、试剂不纯、标准品不稳定等原因,使测定结果呈倾向性偏大或偏小,这种误差应力求避免。随机误差是测量过程中各种偶然因素造成的,没有固定的倾向性,这类误差是不可避免的,必要时做统计学处理。

造成误差的可能来源有以下几个方面:

1、各种仪器:设备的准确性、稳定性、效率以及被污染等情况带来的误差。如:①由于放射性测量仪器的稳定性、效率、样品试管的材料和均匀性及被测物的放射性强度等原因。②由于样品的自吸收,本底校正,测定时间,可能的污染等原因。③在试验室中所有的移液管、微量取样器以及天平的刻度、校准和使用方法等原因。④由于反应试管、移液管以及测定用试管等表面清洁度和所引起的不同吸附等原因都可以对测定结果带来误差。

2、试剂的纯度、质量和稳定性的影响也是造成误差的重要因素。如标记抗原的比度、纯度,辐射自分解,抗体的稳定性,分离剂、阻断剂及缓冲液等试剂的纯度等。

3、在放射免疫分析中一些基本操作,如取样、提取、沉淀、分离以及保温条件不适当等造成的误差。由于工作人员熟练程度不同也常常带来误差,如操作移液管垂直程度、下流速度、吹气与不吹气等。工作人员草率、不按规程操作等也都可以造成误差。

4、样品误差。样品的收集方法、贮存温度、放置条件,微量样品取样的准确度,样品可能造成的污染以及样品的变性(如免疫反应活性的降低、蛋白质的变性等)也都能造成测量的误差。

5、提取及层析分离过程中的丢失。

(三)放射免疫分析中测量误差的控制

1、选择准确性高的方法:对各种方法进行比较,淘汰粗糙及难以重复的方法。

2、建立方法对比。用相同的测量方法和不同的测量方法在同一实验室和不同实验室,在同一地区和不同地区,在同一时间和不同时间,对同一样品进行对比,检查产生误差的原因。

3、建立各种类型的标准。对标准品应规定纯度及制备方法,使用年限及贮存条件。

4、建立操作规程,按章操作。对使用的试剂、仪器设备要经常检查其有效性,更换试剂时应进行必要的鉴定,必要时对测定方法要做重复性试验和回收试验。

5、建立可靠的检查制度。经常对测定结果进行核查,利用控制血清、标准血清检查每批结果的准确性。

免疫分析方法20070321

免疫学反应原理 单扩散 琼脂糖凝胶平板→打孔→点加样本→孵育(过夜) →观察沉淀线 可以定性,也可以定量应用:检测抗原抗体。如免疫球蛋白测定 双扩散 琼脂糖凝胶平板→打孔(两两对应)→点加样本及对应抗原或抗体→孵育(过夜) →观察沉淀线 一般用于定性,也可观察抗原抗体有无交叉反应。如抗原抗体的鉴定 免疫沉淀 在试管中加入抗原及抗体,混匀后孵育,观察沉淀的出现 环状沉淀:毛细管内进行。如链球菌的血清学分型 对流电泳 操作类似于双扩散。但在两侧施加电场,以加快免疫反应的速度。 适用于抗原抗体检测。如乙肝表面抗原的检测 火箭电泳 类似于单扩散,但外加了电场,孔内所加抗原向一特定方向迁移,且迁移沉淀线的长度与抗原的浓度成正比,故可以定量。如甲胎蛋白的检测。 血球凝集试验 将抗体或抗原结合在动物红血球(羊、牛、兔等)上(致敏),当致敏的红血球与相应抗原或抗体相遇时,发生肉眼可见的凝集。也可制备反向血凝或血凝抑制试验。 血球在致敏前需要进行处理(鞣化),使之不易破坏,也更容易致敏。 如乙肝表面抗原的检测:成本低廉,检测灵敏度也高。 乳胶凝集 原理同血球凝集试验,但致敏的是乳胶颗粒,且试剂更易保存。如细菌抗原的快速检测试剂。 补体结合试验 在抗原抗体反应的体系中加入新鲜制备的补体(豚鼠)以及指示系统(红细胞),当有相应的抗原抗体存在并发生反应时,激活补体,红细胞溶解。若加入与人体的被测抗体相竞争的抗体时,被测抗体消耗掉大量抗原,而无能与指示系统中的抗体反应的抗原剩余,补体不被激活,红血球不被溶解:补体结合抑制试验。 如抗链O检测 金标记试验 以胶体金致敏抗原,当遇相应抗体时,与之结合并吸附在支持介质上,浓集后形成可见的红色。一般用于快速试验,卡片式的反应体系方便易用。但敏感性和特异性不足。 也有用胶体硒的。如表面抗原、抗HIV等 免疫斑点试验 原理与金标记法类似,但标记的是酶,在抗原抗体结合后,标记在上面的酶可催化随后加入的显色系统,以出现黑色斑点为阳性。 免疫印迹 先将微生物抗原电泳分离,再通过免疫转印技术将琼脂上的抗原转染到硝酸纤维膜上并固定(可裁成小条供多个检测用)。测定时加入人血清,血中抗体与膜上的抗原结合,再加入标记的抗体或生物素系统,最后是显色。与相应特异抗原结合的位置上的显色即代表了有对应该相应抗原的抗体。特异性较高。 如:抗HIV检测 免疫比浊 原理是在一定的反应体系中,抗原抗体的反应速度与其浓度相关。测定体系中抗原抗体反应所引起的浊度变化速率即可间接测定体系中抗原或抗体的浓度。一般用于全自动的免疫分析仪。如免疫球蛋白的检测。放射免疫 一般为竞争法:以放射性元素标记抗原,与待测抗原共同竞争与同时加入的抗体的结合,待测抗原越多,与抗体结合的标记抗原越少,存留的放射性就越低。 抗原的标记:琥珀酸酐法、O-(羧甲基)羟胺法 放射性元素的选择:碘125、碘131、氢3等。检测放射性:γ计数仪 酶免试验

免疫分析技术的应用

时间分辨荧光免疫分析技术的研究进展及在食品安全领域中的应用 应化1001 王旸慧 随着分析方法的飞速发展,无论是食品中有毒有害物质,还是环境中 痕量元素的检测,或者生物体内功能因子的分析,都迫切需要一种灵敏度高、快速准确、性能稳定的痕量分析方法。时间分辨荧光免疫分析技术(time-resolved fluoroimmunoassay,简称为TRFIA)是20世纪80 年代中 期发展起来的一种新的荧光标记技术。这种方法应用某些特殊的稀土金属,能够区分背景光的散射所引起的干扰,从而大大地提高了分析的灵敏度。与传统的酶免疫法(EIA)、发射免疫分析法(RIA)相比,它具有很多优点:灵敏度高达10-19;稳定性好,克服了酶和放射性荧光物质的不稳定性; 动态范围宽;试剂货架期长;无放射性危害等,时间分辨荧光分析目前被公 认为是灵敏度最高的分析方法之一。 一、时间分辨荧光免疫分析法的原理及优势 时间分辨荧光免疫分析法(TRFIA)是在荧光分析(FIA)的基础上发展 起来的一种特殊的荧光分析法。它利用了具有独特荧光特性的镧系元素及 其螯合物为示踪物,标记抗体、抗原、激素、多肽、蛋白质、核酸探针及 生物细胞,以代替传统的荧光物质、酶、同位素、化学发光物质。用时间 分辨荧光免疫分析检测仪测定反应产物中的荧光强度,根据产物荧光强度 和相对荧光强度的比值,准确地测定反应体系中被分析物的浓度。TRFIA 所 使用的荧光标记物是镧系稀土金属,由于镧系稀土金属离子螯合物有很长 的荧光寿命(微秒级),有别于传统荧光的短荧光寿命,使其能通过时间分 辨方式区别于背景荧光(钠秒级),正是由于荧光衰变时间长,可以延缓 测量时间,待测样品中短寿命的本底荧光衰变后再测稀土离子的特异荧光,因此可完全消除本底荧光的干扰。镧系稀土金属离子螯合物荧光很宽的Stokes 位移使其容易通过波长分辨方式进一步区别于背景荧光,提高方法 学的稳定性。镧系稀土金属离子螯合物狭窄的荧光发射峰使其荧光检测具 有很高的效率,进一步提高了信号检测的特异性和灵敏性。此外,由于检 测时加入了荧光增强液,它可使原来荧光增强100万倍,以上各种因素使TRFIA 的检测灵敏度和准确性大大提高。 二、TRFIA 的反应模式 目前在实践中应用的主要有固相双位点夹心法和竞争法。夹心法多用 于蛋白质类大分子化合物的测定,竞争法多用于小分子半抗原的检测。反 应模式流程如下:

免疫分析法

免疫分析法 1,熟悉免疫分析法的基础知识 ,了解放射免疫分析法,酶免疫分析法,化学发光免疫分析法,荧光免疫分析法 第一:概述 基本原理 基本条件 方法分类 免疫分析法(Immunoassay,IA):是指以特异性抗原-抗体反应为基础的分析方法. 1959年,由美国Yallow和Berson等人将放射性同位素示踪技术的高灵敏性和免疫反应的高特异性结合起来,首先测定了糖尿病人血浆中的胰岛素含量,从而创立了放射免疫分析方法(Radioimmunoassay,RIA). 酶免疫分析法,化学发光免疫分析法,荧光免疫分析法,时间分辩免疫分析方法等. 一,基本原理 (一)竞争抑制原理 实质都是抗原一抗体竞争结合反应 Ag*:标记抗原 Ag:未标记抗原 Ab:特异抗体 Ag*-Ab:标记抗原-抗体结合物, Ag-Ab代表未标记抗原一抗体结物 K:平衡常数(K=K1/K2). 抗原-抗体反应须满足以下条件: Ag*与Ag(待测物)必须是相同的生物活性物质; 所加入Ag*和Ab的量应是固定的; Ag*与Ag的量之和应大于Ab的结合位点; Ag*,Ag及Ab须处在同一反应体系中. 这种竞争抑制的数量关系成为免疫分析的定量基础 (二)竞争抑制曲线(剂量反应曲线) 用待测物的标准品配置一系列已知浓度的标准溶液,再加入一定量的标记抗原和抗体,待抗原抗体反应达到平衡后,测定系列标准溶液的Ag*-Ab的结合率. B代表结合的标记抗原; F代表游离的标记抗原; T代表总的标记抗原. B/F-[Ag] B/(B+F)×100%-[Ag] (三)抗原一抗体反应的特点 1.特异性 一种抗原分子只能与由它刺激产生的抗体发生特异性结合反应. 抗原的特异性主要取决于抗原决定簇(Cluster)的数量,性质及立体构型. 抗体的特异性则取决于抗原结合段(fragment of antigen binding,IgFab)与相应抗原决定簇的结合能力. 交叉反应(cross reaction):结构相近似的其它药物或化合物与抗体的结合. 2.可逆性

(完整版)荧光和化学发光免疫分析方法

荧光和化学发光免疫分析方法 免疫分析是利用抗原抗体反应进行的检测方法,即利用抗原与抗体的特异性反应,应用制备好的抗原或抗体作为试剂,以检测标本中的相应抗体或抗原。由于免疫的特异性结合,免疫分析方法具有很好的选择性,荧光免疫分析和化学发光免疫分析是其中典型的两种。本文将对这两种免疫分析方法进行详细的介绍。 一、免疫 免疫是指机体免疫系统识别自身与异己物质,并通过免疫应答排除抗原性异物,以维持机体生理平衡的功能。免疫是人体的一种生理功能,人体依靠这种功能识别“自己”和“非己”成分,从而破坏和排斥进入人体的抗原物质,或人体本身所产生的损伤细胞和肿瘤细胞等,以维持人体的健康。 特异性免疫系统,是一个专一性的免疫机制,针对一种抗原所生成的免疫淋巴细胞(浆细胞)分泌的抗体,只能对同一种抗原发挥免疫功能。而对变异或其他抗原毫无作用。 1、抗原 1.1抗原的定义 抗原:是一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答(免疫原性) ,并能与相应抗体在体内或体外发生特异性结合的物质(免疫反应性)。 抗原一般为大分子物质,其分子量在10kD以上。 1.2抗原的分类 完全抗原:同时具有免疫原性和免疫反应性的抗原,如细菌、病毒、异种动物血清等。

半抗原:仅具有与相应抗原或致敏淋巴细胞结合的免疫反应性,而无免疫原性的物质。如大多数的多糖、类脂及一些简单的化学物质,它们本身不具免疫原性,但当与蛋白质大分子结合后形成复合物,便获得了免疫原性, 1.3抗原的性质 决定簇是指抗原分子表面的基团,它直接决定免疫学反映的特异性。 抗原通过抗原决定簇与相应淋巴细胞表面抗原受体结合,从而激活淋巴细胞,引起免疫应答,抗原也藉此与相应抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合。 因此,抗原决定簇是被免疫细胞识别的靶结构,也是免疫反应具有特异性的物质基础。 2、抗体 2.1抗体的定义 抗体:是机体受抗原刺激后,由淋巴细胞合成的一类能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白。 2.2抗体的结构 抗体是机体受抗原刺激后,由淋巴细胞特别是浆细胞合成的一类能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白,因其具有免疫活性故又称作免疫球蛋白。 人免疫球蛋白有五类,分别为IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。 3、抗原抗体的结合 体外抗原抗体反应又称血清学反应

免疫分析技术研究进展

免疫分析技术研究进展 摘要:目的:综述免疫分析技术的最新研究进展。方法:通过查阅国内外有关免疫分析技术的研究论文,对放射免疫分析(RIA)、酶免疫分析(EIA)、荧光免疫分析(FIA)、化学发光免疫分析(CLIA)等免疫分析技术进行了综述,同时指出了发展前景和尚待解决的问题。结果:多种免疫分析方法相互结合,可大大提高分析方法的灵敏度,增大检测范围;CLIA和TRFIA是非放射免疫分析的两大主流,其中,CLIA更具有竞争力。结论:目前还没有一种免疫分析技术是完美无缺的,各种技术还需要不断发展和完善,以开发出更新、更理想的免疫分析技术。 关键词:药物分析学;免疫分析;放射免疫分析;酶免疫分析;荧光免疫分析;化学发光免疫分析 免疫分析法(immunoassay ,IA)是基于抗原和抗体特征性反应的一种技术。由于免疫分析试剂在免疫反应中所体现出的独特的选择性和极低的检测限,使这种分析手段在临床、生物制药和环境化学等领域得到广泛应用。各种标记技术(放射性标记、荧光标记、化学发光、酶标记等)的发展,使免疫分析的选择性更加突出。免疫分析法起始于本世纪50年代,首先应用于体液大分子物质的分析,1960年,美国学者Yalow和Berson等将放射性同位素示踪技术和免疫反应结合起来测定糖尿病人血浆中的胰岛素浓度,开创了放射免疫分析方法的先河。1968年,Oliver将地高辛同牛血清白蛋白结合,使之成为人工抗原,免疫动物后成功获得了抗地高辛抗体,从而开辟了用免疫分析法测定小分子药物的新领域。在RIA的基础上,随着新的标记物质的发现及新的标记方法的使用,以及电子计算机、自动控制技术的广泛应用,派生出许多新的检测技术[1],使免疫分析法逐渐发展成为一门新型的独立学科。 1 免疫分析方法分类 (1)根据标记物的不同,可以免疫分析主要分为放射免疫分析(radioimmunoassay,RIA)、酶免疫分析(enzyme immuoassay,EIA)、化学发光免疫分析(chemiluminescent immunoassay,CLIA)、荧光免疫分析法(fluorescence immunoassay,FIA)等。 (2)按反应机制的不同,可以分为竞争法和非竞争法。非竞争法是将待测抗原与足够的标记抗体充分反应形成抗原-标记抗体复合物,产生的信号强度与抗原的量成正比。竞争法是将过量的待测抗原与定量标记抗原竞争结合形成定量的特异性抗体,待测抗原的量越大,与抗体结合的标记抗原量越少,产生的信号强度越小,由此定量待测抗原的量。 (3)还可以按测定过程中的某些步骤的差异分为均相免疫分析和非均相免疫分析两大类。均相酶免疫测定法的特点是抗原-抗体反应达到平衡,对结合与游

免疫分析技术基本原理

免疫分析技术基本原理

免疫分析技术基本原理 利用抗原、抗体之间的特异性结合来测定、分析特定物质的方法 ?抗原:可诱导动物免疫系统产生免疫应答的物质。按 其引起免疫应答的能力分半抗原、抗原、超抗原。 ?抗体:由动物免疫系统产生,可特异性结合某种物质 的免疫球蛋白。分IgG、IgM、IgE、IgA、IgD 五个亚型。不同亚型针对同一抗原表位的结合位点的结构相同。不同亚型出现的先后顺序不同,在血清中的含量不同,在机体中出现的地点不同。 抗原抗体反应的特性 1可逆性 抗原与抗体结合形成抗原抗体复合物的过程是一种动态平衡,其反应式为: Ag+Ab→Ag·Ab 抗体的亲和力(affinity),可以用平衡常数K表示:K=[Ag·Ab]/[Ag][Ab] ,Ag·Ab的解离程度与K值有关。高亲和力抗体的抗原结合点与抗原的决定簇在空间构型上非常适合,两者结合牢固,不易解离。解离后的抗原或抗体均能保持原有的结构和活性 2特异性 抗原抗体的结合发生在抗原的决定簇与抗体的结合位点之间。化学结构和空间构型互补关系,具有高度的特异性。

测定某一特定的物质,而不需先分离待检物。 3最适比例 4敏感性 化学比色法的敏感度为mg/ml水平。 酶反应测定法的敏感度约为5-10μg/ml。 免疫测定中凝胶扩散法和浊度法的敏感度与酶反应法相仿。 标记的免疫敏感度可提高数千倍,达ng/ml水平。例如,HBsAg,其敏感度可达0.1ng/ml。 固相免疫测定的原理 基础:抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。加入酶反应的底物后,底物被酶催化成为有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,由此进行定性或定量分析。

化学发光免疫分析方法的研究及应用

本文由:华夏学术传媒网提供https://www.doczj.com/doc/5f966253.html, 摘要:本文根据各化学发光免疫分析方法所使用标记物质的不同,将化学发光免疫分析方法分为化学发光免疫分析、化学发光酶免疫分析和电化学发光免疫分析法,并对各方法经典标记物质及分析方法原理进行了分析。同时,介绍了化学发光免疫分析方法在医学检验、食品安全及环境科学方面的应用进展情况。 关键词:化学发光免疫分析;分类;研究进展 化学发光是在常温下由化学反应产生的光的发射。其发光机理是:反应体系中的某些物质分子,如反应物、中间体或者荧光物质吸收了反应释放的能量而由基态跃迁到激发态,当中间体由激发态回到基态时会释放等能级的光子,对光子进行测定而实现定量分析[1]。 化学发光免疫分析方法是将化学发光与免疫反应相结合的产物,因化学发光具有荧光的特异性,但与荧光产生需要激发光不同,化学发光由化学反应产生光强度,并不需要激发光,从而避免了荧光分析中激发光杂散光的影响。化学发光免疫分析包含了免疫化学反应和化学发光反应两个部分。免疫分析系统是将化学发光物质或酶标记在抗原或抗体上,经过抗原与抗体特异性反应形成抗原-抗体免疫复合物。化学发光分析系统是在免疫反应结束后,加入氧化剂或酶的发光底物,化学发光物质经氧化剂的氧化后,形成一个处于激发态的中间体,会发射光子释放能量以回到稳定的基态,发光强度可以利用发光信号测量仪器进行检测。待测物质浓度因为与发光强度成一定的关系而实现检测目的[2]。 一、化学发光免疫分析方法的类别化学发光免疫分析法根据标记物的不同可分为3 大类,即化学发光免疫分析、化学发光酶免疫分析和电化学发光免疫分析法。(一)化学发光免疫分析化学发光免疫分析是用化学发光剂直接标记抗体或抗原的一类免疫测定方法。目前常见的标记物主要为鲁米诺类和吖啶酯类化学发光剂。 1. 鲁米诺类标记的化学发光免疫分析。鲁米诺类物质的发光为氧化反应发光。在碱性溶液中,鲁米诺可被许多氧化剂氧化发光,其中H2O2最为常用。因发光反应速度较慢,需添加某些酶类或无机催化剂。酶类主要是辣根过氧化物酶(HRP),无机类包括O3、卤素及Fe3+、Cu2+、Co2+和它们的配合物。鲁米诺在碱性溶液下可在催化剂作用下,被H2O2等氧化剂氧化成3-氨基邻苯二酸的激发态中间体,当其回到基态时发出光子。鲁米诺的发光光子产率约为0.01,最大发射波长为425 nm。 2. 吖啶酯类标记的化学发光免疫分析 吖啶酯用于化学发光免疫分析方法(ChemiluminescentImmunoassay,CLIA)由于热稳定性不是很好,Klee 等研究合成了更稳定的吖啶酯衍生物。在含有H2O2的碱性条件下,吖啶酯类化合物能生成一个有张力的不稳定的二氧乙烷,此二氧乙烷分解为CO2和电子激发态的N-甲基吖啶酮,当其回到基态时发出一最大波长为430 nm 的光子。吖啶酯类化合物量子产率很高,可达0.05。吖啶酯作为标记物用于免疫分析,发光体系简单、快速,不需要加入催化剂,且标记效率高,本底低。吖啶酯或吖啶磺酰胺类化合物应用于CLIA,通常采用HNO3+H2O2和NaOH 作为发光启动试剂,有些在发光启动试剂中加入Triton X-100,CTAC,Tween-20等表面活性剂以增强发光。(二)化学发光酶免疫分析化学发光酶免疫分析(Chemiluminescent Enzyme Immunoassay,CLEIA)是以酶标记生物活性物质进行免疫反应,免疫反应复合物上的酶再作用于发光底物,在信号试剂作用下发光,用发光信号测定仪进行发光测定。目前常用的标记酶为辣根过氧化物酶(HRP)和碱性磷酸酶(ALP),它们有各自的发光底物。HRP 最常用发光底物是鲁米诺及其衍生物。在CLEIA 中,使用过氧化物酶标记抗体,进行免疫反应后,利用鲁米诺作为发光底物,在过氧化物酶和起动发光试剂(NaOH和H2O2)作用下鲁米诺发光,酶免疫反应物中酶的浓度决定了化学发光的强

免疫分析法在体内药物分析中的的应用和发展

免疫分析法在体内药物分析中的的应用和发展 摘要:免疫分析法是采用荧光素、同位素或酶等示踪物质标记抗体(或抗原)进行抗原 -抗体反应,通过对免疫复合物中的标记物的测定,达到对免疫反应进行监测的目的。文章通过介绍放射免疫标记技术、酶免疫标记技术、荧光免疫分析、化学发光免疫技术等技术简要介绍在体内药物分中的应用和发展。 关键词:免疫分析法、放射免疫标记技术、酶免疫标记技术、荧光免疫分析、化学发光免疫技术、体内药物。 在药物分析中,免疫分析法的应用主要集中在以下几方面:(1)在实验药物动力学和临床药物学中测定生物利用度和药物代谢动力学参数等生物药剂学中的重要数据,以便了解药物在体内的吸收、分解、代谢和排泄情况;(2)在药物的临床检测中,对治疗指数小、超过安全剂量易发生严重不良反应或最佳治疗浓度和毒性反应浓度有交叉的药物血液浓度进行监测;(3)在药物生产中从发酵液或细胞培养液中快速测定有效组分的含量,以实现对生产过程的在线监测;(4)对药品中是否存在特定的微量有害杂质进行评价。1959年,由美国Yallow和Berson等人将放射性同位素示踪技术的高灵敏性和免疫反应的高特异性结合起来,首先测定了糖尿病人血浆中的胰岛素含量,从而创立了放射免疫分析方法(Radioimmunoassay,RIA).通过多年的发展,免疫分析法不仅可用于测定酶、蛋白质等大分子物质,而且在测定小分子量药物也同样适用,特别是一些色谱法难以分析的药物。 1.免疫分析法的基本原理 实质都是抗原一抗体竞争结合反应。被分析药物(Ag)和标记后的药物(Ag*)与该药物特异性抗体(Ab)竞争有限的结合,未标记药物(Ab)的浓度决定于标记药物(Ag*)与特异性抗体(Ab)结合的量。标记物可能是放射性同位素、酶、荧光物质或者是化学物质等,依据标记物的属性,测定其放射性、酶反应后的UV吸收和荧光强度。 2.免疫分析法的分类 2.1放射免疫标记技术(RIA)根据抗原抗体特异性结合的原理,以放射性同位素标记抗原或抗体,根据射线的多少定性或定量测定待检标本中抗体或抗原的量。该法具有灵敏度高、特异性强、标记物容易制备以及放射性强度容易检测等优点,特别适合复杂样品中微量或痕量物质的分析,在体内药物分析中占有独特的地位。随着单克隆抗体的出现及固相化技术的巩固和发展,出现了以标记过量抗体与被测抗原或被测物的非竞争结合为基础

化学发光免疫分析方法

化学发光是在常温下由化学反应产生的光的发射。其发光机理是:反应体系中的某些物质分子,如反应物、中间体或者荧光物质吸收了反应释放的能量而由基态跃迁到激发态,当中间体由激发态回到基态时会释放等能级的光子,对光子进行测定而实现定量分析。 化学发光免疫分析方法是将化学发光与免疫反应相结合的产物,因化学发光具有荧光的特异性,但与荧光产生需要激发光不同,化学发光由化学反应产生光强度,并不需要激发光,从而避免了荧光分析中激发光杂散光的影响。化学发光免疫分析包含了免疫化学反应和化学发光反应两个部分。免疫分析系统是将化学发光物质或酶标记在抗原或抗体上,经过抗原与抗体特异性反应形成抗原-抗体免疫复合物。化学发光分析系统是在免疫反应结束后,加入氧化剂或酶的发光底物,化学发光物质经氧化剂的氧化后,形成一个处于激发态的中间体,会发射光子释放能量以回到稳定的基态,发光强度可以利用发光信号测量仪器进行检测。待测物质浓度因为与发光强度成一定的关系而实现检测目的。 一、化学发光免疫分析方法的类别 化学发光免疫分析法根据标记物的不同可分为 3 大类,即化学发光免疫分析、化学发光酶免疫分析和电化学发光免疫分析法。 (一)化学发光免疫分析化学发光免疫分析是用化学发光剂直接标记抗体或抗原的一类免疫测定方法。目前常见的标记物主要为鲁米诺类和吖啶酯类化学发光剂。 1. 鲁米诺类标记的化学发光免疫分析。 鲁米诺类物质的发光为氧化反应发光。在碱性溶液中,鲁米诺可被许多氧化剂氧化发光,其中H2O2最为常用。因发光反应速度较慢,需添加某些酶类或无机催化剂。酶类主要是辣根过氧化物酶(HRP),无机类包括O3、卤素及Fe3+、Cu2+、Co2+和它们的配合物。鲁米诺在碱性溶液下可在催化剂作用下,被H2O2等氧化剂氧化成3-氨基邻苯二酸的激发态中间体,当其回到基态时发出光子。鲁米诺的发光光子产率约为0.01,最大发射波长为425 nm。 2. 吖啶酯类标记的化学发光免疫分析 吖啶酯用于化学发光免疫分析方法(ChemiluminescentImmunoassay,CLIA)由于热稳定性不是很好,Klee 等研究合成了更稳定的吖啶酯衍生物。在含有H2O2的碱性条件下,吖啶酯类化合物能生成一个有张力的不稳定的二氧乙烷,此二氧乙烷分解为CO2和电子激发态的N-甲基吖啶酮,当其回到基态时发出一最大波长为430 nm 的光子。吖啶酯类化合物量子产率很高,可达0.05。吖啶酯作为标记物用于免疫分析,发光体系简单、快速,不需要加入催化剂,且标记效率高,本底低。吖啶酯或吖啶磺酰胺类化合物应用于CLIA,通常采用HNO3+H2O2和NaOH 作为发光启动试剂,有些在发光启动试剂中加入Triton X-100,CTAC,Tween-20等表面活性剂以增强发光。 (二)化学发光酶免疫分析 化学发光酶免疫分析(Chemiluminescent Enzyme Immunoassay,CLEIA)是以酶标记生物活性物质进行免疫反应,免疫反应复合物上的酶再作用于发光底物,在信号试剂作用下发光,用发光信号测定仪进行发光测定。目前常用的标记酶为辣根过氧化物酶(HRP)和碱性磷酸酶(ALP),它们有各自的发光底物。HRP 最常用发光底物是鲁米诺及其衍生物。在CLEIA 中,使用过氧化物酶标记抗体,进行免疫反应后,利用鲁米诺作为发光底物,在过氧化物酶和起动发光试剂(NaOH和H2O2)作用下鲁米诺发光,酶免疫反应物中酶的浓度决定了化学发光的强度。此传统的化学发光体系(HRP-H2O2-lumi-nol)为几秒内瞬时闪光,存在发光强度低、不易测量等缺点。后来,在发光系统中加入增强发光剂,以增强发光信号,并在较长时间内保持稳定,便于重复测量,从而提高分析灵敏度和准确性。碱性磷酸酶(ALP)已广泛用于酶联免疫分析和核酸杂交分析。 碱性磷酸酶和1,2-二氧环己烷构成的发光体系是目前最重要、最灵敏的化学发光体系。这类体系中具有代表性的是Bronstein 等提出的ALP-AMPPD 发光体系。AMPPD 为1,

化学发光免疫分析法-自己整理

化学发光免疫分析法(CLIA) A、管式磁性微粒子化学发光免疫分析法: (竞争法:用标记抗原与待检抗原竞争性结合固相抗体,待检抗原与检测信号成反比) 一、原理:本实验采用竞争法,酶标抗原与标准品抗原竞争抗体,标准品抗原浓度越大,结合到抗体上的酶标抗原越少,RLU越小,B/B0值越小。例:A为一种抗原小分子,有免疫反应性。实验中采用竞争法对尿液中的A进行分析,使待测A、辣根过氧化物酶标记的A(A-HRP)在均相体系中与异硫氰酸荧光素(FITC)标记的兔抗A抗体(FITC-A抗体)发生竞争性免疫反应,再加入用羊抗FITC抗体包被的磁微粒,反应生成物结合在磁微粒上,在磁场经分离、洗涤后加发光底物,用冷光分析仪检测发光强度(RLU),测定尿液中A的含量。 二、仪器:

1、Flash’n glow LB955 30 管全自动进样冷光分析仪(Berthold 公司); 2、高速离心机(Beckman 公司), 转速13000 r/min 3、磁性分离器(北京科美生物技术有限公司定制, 磁场强度2800 高斯) 4、XW80 旋涡混合器(上海精科实业有限公司) 5、试管12 × 60 mm(浙江拱东医用塑料厂) 6、磁性微粒子(磁性分离剂, Adaltis 公司) 三、试剂 1、A标准品 2、A单克隆抗体 3、A-BSA结合物 4、抗FITC抗体包被的磁性微粒子(5mg/mL) 5、FITC标记的A单克隆抗体 6、HRP标记的A 7、PBST 洗涤液(0.05mol/L PBS, 含0.05% Tween-20) 8、分析缓冲液(0.05 mol/L 的PBS 缓冲溶液, pH 7.4, 含2.0%BSA、0.5 %的水解明胶、0.1%的Proclin-300) 9、发光底物液(鲁米诺、过氧化氢和对碘苯酚溶液) 实验用水为二次蒸馏水 四、试剂处理 1、用分析缓冲液为稀释液, 梯度稀释标准品; 2、取A-BSA-HRP溶液, 以分析缓冲液为稀释液, 梯度稀释, 配制1:1000、1:2000、1:5000 的A-BSA-HRP 溶液,4 ℃保存. FITC-A单克隆抗体溶液的配制:

免疫分析法在农药残留分析中的应用

免疫分析法在农药残留分析中的应用 应化1007班刘洋2010016197 【摘要】基于抗原与抗体特异性反应的免疫分析技术(IA)具有灵敏度高、快速、方便筒捷的特点,尤其适宜现场筛选和大量样品的快速分析。本文简要介绍了农药残留免疫分析方法及免疫分析技术在杀虫剂、杀菌剂、除草剂和生长调节剂等农药残留快速监测中的应用进展。【关键词】农药残留免疫分析 1.引言 农药的大量使用所造成的环境污染问题,已引起人们的高度重视。随着环保意识的加强和经济的发展,我国对环境、食品中农药残留的监测,也日益重视。加强对农药残留监测研究,对于合理使用农药、保护环境和保障人类健康,具有重要的理论和现实意义。随着待检样品逐步增多和对农药残留检测灵敏度、效率要求的提高,对高灵敏度、快速检测分析新技术的开发需求也日益迫切。传统的农药残留分析方法有液相色谱法(HPLC)、气相色谱法(GC)、质谱(MS)等多种理化分析手段,存在样品前处理复杂,仪器设备昂贵,且要求熟练的技术人员,完成一次分析费时长等问题。特别是这些方法不能满足样品现场快速检测的要求,迫使人们运用新的原理和方法去开发特异性强、灵敏度高、方便快捷、安全廉价的分析新技术。免疫化学分析技术灵敏、简便快速,正可以满足这些需求,受到农药残留检测工作者的重视,正逐渐成为农药残留快速检测的一个热点,并显示出独特的优势。 2.免疫分析法的概念 免疫分析法(Inununoassay IA)是一种抗体作为生物化学检测器对化合物、酶或蛋白质等物质进行定性和定量分析的分析技术。20世纪90年代以来它在检测粮食、水果蔬菜、肉、奶、水和土壤中农药的残留分析上得到迅速发展,成为扰先研究、开发和应用的一项分析技术。 免疫分析法具有特异性强、灵敏度高(检测极限可达l~l000 ng/ml)、方便快捷、分析容量大、检测成本低、安全可靠等优点。一般不需要贵重仪器,可大大简化甚至省去前处理过程,对使用人员的专门技术要求不高,容易普及和推广。该技术开发的产品—检测试剂盒,可广泛应用于现场样品和大量样品的快速检测。因此,人们称免疫分析技术是21世纪最具竞争性和挑战性的检测分析技术。

免疫分析技术基本原理

免疫分析技术基本原理 利用抗原、抗体之间的特异性结合来测定、分析特定物质的方法 ?抗原:可诱导动物免疫系统产生免疫应答的物质。按其引起免疫应答的能力分半抗原、抗原、超抗原。 ?抗体:由动物免疫系统产生,可特异性结合某种物质的免疫球蛋白。分IgG、IgM、IgE、IgA、IgD 五个亚型。不同亚型针对同一抗原表位的结合位点的结构相同。不同亚型出现的先后顺序不同,在血清中的含量不同,在机体中出现的地点不同。 抗原抗体反应的特性 1可逆性 抗原与抗体结合形成抗原抗体复合物的过程是一种动态平衡,其反应式为: Ag+Ab→Ag·Ab 抗体的亲和力(affinity),可以用平衡常数K表示:K=[Ag·Ab]/[Ag][Ab] ,Ag·Ab的解离程度与K值有关。高亲和力抗体的抗原结合点与抗原的决定簇在空间构型上非常适合,两者结合牢固,不易解离。解离后的抗原或抗体均能保持原有的结构和活性 2特异性 抗原抗体的结合发生在抗原的决定簇与抗体的结合位点之间。化学结构和空间构型互补关系,具有高度的特异性。 测定某一特定的物质,而不需先分离待检物。 3最适比例 4敏感性 化学比色法的敏感度为mg/ml水平。 酶反应测定法的敏感度约为5-10μg/ml。 免疫测定中凝胶扩散法和浊度法的敏感度与酶反应法相仿。 标记的免疫敏感度可提高数千倍,达ng/ml水平。例如,HBsAg,其敏感度可达0.1ng/ml。 固相免疫测定的原理 基础:抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。加入酶反应的底物后,底物被酶催化成为有色产物,产物的量与标本中受检物质的量直接相关,由此进行定性或定量分析。 双抗体夹心法原理 此法适用于检验各种蛋白质等大分子抗原,例如HBsAg、HBeAg、AFP等。只要获得针对受检抗原的异性抗体,就可用于包被固相载体和制备酶结合物而建立此法。 双抗原夹心法原理 用特异性抗原进行包被和制备酶结合物。此法中受检标本不需稀释,可直接用于测定,因此其敏感度相对高

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