最新多克隆抗体的制备及抗体效价测定精品课件.ppt

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1、目的要求目的要求 掌握多克隆抗体制备的基本原理。掌握多克隆抗体制备的基本原理。 掌握多克隆抗体制备的操作步骤。掌握多克隆抗体制备的操作步骤。 掌握肥达反应的实验原理、操作流程和结果判掌握肥达反应的实验原理、操作流程和结果判断。断。 熟悉熟悉ELISA的实验原理、操作流程和结果判断。的实验原理、操作流程和结果判断。 了解细菌抗原和病毒抗原免疫程序上的异同。了解细菌抗原和病毒抗原免疫程序上的异同。 了解免疫动物的选择原则。了解免疫动物的选择原则。（一）细胞性抗原制备：（一）细胞性抗原制备： 绵羊红细胞（绵羊红细胞（SRBC）- 溶血素；溶血素； 细菌细菌- 抗菌抗体（动物免疫血清）抗菌抗体（动物免

2、疫血清）（二）可溶性抗原制备：（二）可溶性抗原制备： 指蛋白质、多糖和脂类等。指蛋白质、多糖和脂类等。1）细胞的破碎（物理法、化学法）细胞的破碎（物理法、化学法） 反复冻融法反复冻融法 超声破碎法超声破碎法 自溶法自溶法 酶处里法酶处里法 表面活性剂处理法表面活性剂处理法 2）提取与纯化：）提取与纯化：超速离心分离超速离心分离是一种根据分离物质的是一种根据分离物质的比重特点，通过差速或梯度密度离心，比重特点，通过差速或梯度密度离心，将分子大小不同的抗原颗粒分开的方法，将分子大小不同的抗原颗粒分开的方法，只适宜少数大分子物质的分离。只适宜少数大分子物质的分离。选择性沉淀选择性沉淀选择某抗原理化特

3、性，采用相应沉选择某抗原理化特性，采用相应沉淀剂或溶液环境。淀剂或溶液环境。 核酸去除核酸去除 盐析沉淀法盐析沉淀法 有机溶剂沉淀法有机溶剂沉淀法 高分子聚合物沉淀法高分子聚合物沉淀法例：例： 50%50%饱和硫酸铵盐溶液可沉淀析出学清球蛋；饱和硫酸铵盐溶液可沉淀析出学清球蛋； 8%8%12%PEG600012%PEG6000可沉淀可沉淀IgGIgG。 盐析法沉淀抗原的机理盐析法沉淀抗原的机理 超滤法超滤法利用孔径大小不同的特制薄膜对利用孔径大小不同的特制薄膜对不同分子大小的抗原物质进行滤筛。不同分子大小的抗原物质进行滤筛。层析法层析法 凝胶过滤凝胶过滤 离子交换离子交换 亲和层析亲和层析电泳

4、电泳（略）（略） 凝胶过滤层析凝胶过滤层析( 分子筛分子筛)的作用机理的作用机理 亲和层析的作用机理亲和层析的作用机理3）鉴定：）鉴定： 鉴定纯化蛋白的含量、相对分子的质量、鉴定纯化蛋白的含量、相对分子的质量、 纯度以及免疫学活性。纯度以及免疫学活性。 蛋白的含量蛋白的含量定氮（紫外光定氮（紫外光280nm等）等） 分子的质量分子的质量电泳、质谱电泳、质谱 蛋白的纯度蛋白的纯度电泳等电泳等 免疫学活性免疫学活性免疫双扩散、免疫印迹免疫双扩散、免疫印迹 抗原性质分析结果抗原性质分析结果（三）半抗原性免疫原的制备（三）半抗原性免疫原的制备1.载体选择载体选择 常用载体：蛋白质、多肽聚合物、大分子聚

5、合物。常用载体：蛋白质、多肽聚合物、大分子聚合物。（1）蛋白质类：常用的有人血清白蛋白、牛血清白蛋）蛋白质类：常用的有人血清白蛋白、牛血清白蛋白、血蛋白等，其中以牛血清白蛋白最为常用。白、血蛋白等，其中以牛血清白蛋白最为常用。（2）多肽类聚合物：是由人工合成的多肽聚合物，也）多肽类聚合物：是由人工合成的多肽聚合物，也是一类良好的载体，常用的有多聚赖氨酸。是一类良好的载体，常用的有多聚赖氨酸。（3）大分子聚合物：聚乙烯吡咯烷酮（）大分子聚合物：聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、羧甲）、羧甲基纤维素基纤维素(CMC)等皆可与半抗原结合，加入福氏完等皆可与半抗原结合，加入福氏完全佐剂可诱导动物产生良好的抗体

6、。全佐剂可诱导动物产生良好的抗体。2.连接方法连接方法 半抗原与载体的连接有物理法和化学法。半抗原与载体的连接有物理法和化学法。 物理法物理法 是用物理吸附法将载体与半抗原连是用物理吸附法将载体与半抗原连接，其原理是通过电荷和微孔来吸半抗原，接，其原理是通过电荷和微孔来吸半抗原，吸附载体主要有吸附载体主要有PVP和和CMC等；等； 化学法化学法 是利用某些功能基团把半抗原连接是利用某些功能基团把半抗原连接到白质类或多肽类聚合物载体上。不同的半到白质类或多肽类聚合物载体上。不同的半抗原应选用不同的方法进行连接。抗原应选用不同的方法进行连接。 根据半抗原拥有的化学基团不同，连接方根据半抗原拥有的化

7、学基团不同，连接方法主要有以下几类：法主要有以下几类：带游离氨基或羧基以及二种基团皆有的半抗原：带游离氨基或羧基以及二种基团皆有的半抗原：羧基可用混合酸酐法和碳二亚胺法与载体氨基羧基可用混合酸酐法和碳二亚胺法与载体氨基形成稳定的肽键，带氨基的半抗原则可与载体形成稳定的肽键，带氨基的半抗原则可与载体羧基缩合。羧基缩合。带有羟基、酮基、醛基的半抗原：不能直接与带有羟基、酮基、醛基的半抗原：不能直接与载体连接，需要用化学方法如琥珀酸酐法、载体连接，需要用化学方法如琥珀酸酐法、O-（羧甲基）羟胺法等方法将之转变为带有羧基（羧甲基）羟胺法等方法将之转变为带有羧基的半抗原衍生物后才能与载体连接。的半抗原衍

8、生物后才能与载体连接。带有酚基的半抗原，可用一氯醋酸钠法或重氮带有酚基的半抗原，可用一氯醋酸钠法或重氮化的对氨基苯甲酸法，生成带有羧基的半抗原化的对氨基苯甲酸法，生成带有羧基的半抗原衍生物。衍生物。（四）免疫佐剂（四）免疫佐剂 某些物质与抗原一起或先于抗原注入某些物质与抗原一起或先于抗原注入机体，可机体，可增强机体对该抗原的特异性增强机体对该抗原的特异性免疫应答免疫应答或或改变免疫应答类型改变免疫应答类型，此类，此类物质称为免疫佐剂物质称为免疫佐剂(immunoadjuvant)，简称佐剂。简称佐剂。 n 佐剂的种类佐剂的种类 佐剂一般包括以下几类：佐剂一般包括以下几类：无机佐剂：无机佐剂：

9、如氢氧化铝、明钒等如氢氧化铝、明钒等生物性佐剂：生物性佐剂： 如结核分枝杆菌、卡介苗、小棒状杆如结核分枝杆菌、卡介苗、小棒状杆菌、百日咳杆菌、革兰阴性杆菌内毒素、霍乱毒素菌、百日咳杆菌、革兰阴性杆菌内毒素、霍乱毒素的的B亚单位、胞壁酰二肽和细胞因子等；亚单位、胞壁酰二肽和细胞因子等；人工合成佐剂：人工合成佐剂： 如双链多聚肌苷酸：胞苷酸（如双链多聚肌苷酸：胞苷酸（poly I：C）、双链多聚腺苷酸：尿苷酸（）、双链多聚腺苷酸：尿苷酸（poly A：U）；）；油剂：如弗氏完全佐剂、花生油乳剂等；油剂：如弗氏完全佐剂、花生油乳剂等；纳米佐剂纳米佐剂 弗氏佐剂（弗氏佐剂（Freunds adjuva

10、nt）,分为分为弗氏不完全佐剂和完全佐剂两种：弗氏不完全佐剂和完全佐剂两种： 前者是由油剂（矿物油或花生油）和乳化前者是由油剂（矿物油或花生油）和乳化剂（羊毛脂或吐温剂（羊毛脂或吐温-80）按）按1：11：5比例比例混合而成；混合而成； 后者由弗氏不完全佐剂加卡介苗组成。在后者由弗氏不完全佐剂加卡介苗组成。在免疫动物时，先将弗氏佐剂与抗原等比混免疫动物时，先将弗氏佐剂与抗原等比混匀，制成匀，制成“油包水油包水”乳化液。乳化液。 佐剂与抗原混合乳化的方法：佐剂与抗原混合乳化的方法： 研磨法研磨法 搅拌混合法搅拌混合法 2. 佐剂的免疫生物学作用佐剂的免疫生物学作用增强抗原免疫原性：使无或微弱免疫

11、原性的增强抗原免疫原性：使无或微弱免疫原性的物质变成持久或强的免疫原；物质变成持久或强的免疫原；增强机体对抗原刺激的反应性，提高初次应增强机体对抗原刺激的反应性，提高初次应答和再次应答所产生的抗体滴度；答和再次应答所产生的抗体滴度；改变抗体类型，使产生抗体由改变抗体类型，使产生抗体由IgMG型转变型转变为为IgG型；型；引起或增强迟发性超敏反应。引起或增强迟发性超敏反应。3. 佐剂的作用机制佐剂的作用机制 佐剂的作用机制归纳起来主要有如下几种：佐剂的作用机制归纳起来主要有如下几种： 可增强抗原的表面积和改变抗原活性基团构型，可增强抗原的表面积和改变抗原活性基团构型，从而增强抗原的免疫原性。从而

12、增强抗原的免疫原性。 佐剂与抗原混合一起注入机体，可改变抗原的物佐剂与抗原混合一起注入机体，可改变抗原的物理性状，形成抗原储存库，延长抗原在局部组织的理性状，形成抗原储存库，延长抗原在局部组织的滞留时间，有利于抗原的缓慢释放。滞留时间，有利于抗原的缓慢释放。 增强吞噬细胞的吞噬作用（被佐剂吸附的抗原易增强吞噬细胞的吞噬作用（被佐剂吸附的抗原易被吞噬细胞吞噬），促进对抗原的处理，刺激淋巴被吞噬细胞吞噬），促进对抗原的处理，刺激淋巴细胞增生，从而增强和扩大免疫应答的效应。细胞增生，从而增强和扩大免疫应答的效应。 二、动物免疫（一）免疫动物的选择（一）免疫动物的选择 选择动物时应考虑以下因素：选择动

13、物时应考虑以下因素：抗原来源与动物种属的关系。抗原的来源与免疫抗原来源与动物种属的关系。抗原的来源与免疫动物种属差异越远，其免疫源性越强，免疫效果动物种属差异越远，其免疫源性越强，免疫效果越好，而同种系或亲缘关系越近，免疫效果越差。越好，而同种系或亲缘关系越近，免疫效果越差。动物个体的选择。适龄、健康、体重符合要求的动物个体的选择。适龄、健康、体重符合要求的正常动物（以雄性为佳）；抗体需要量少时，选正常动物（以雄性为佳）；抗体需要量少时，选用家兔、豚鼠和鸡等小动物；抗体需要量大时，用家兔、豚鼠和鸡等小动物；抗体需要量大时，可选用绵羊、山羊、马、驴等大动物。可选用绵羊、山羊、马、驴等大动物。抗原

14、性质与动物种类抗原性质与动物种类（二）免疫方法（二）免疫方法 选定动物后，在免疫过程中应考选定动物后，在免疫过程中应考虑免疫剂量、免疫途径、免疫次数、虑免疫剂量、免疫途径、免疫次数、免疫间隔等因素。免疫间隔等因素。 (1) 免疫原的剂量：免疫原的接种剂免疫原的剂量：免疫原的接种剂量按免疫原性的强弱、动物的个体状量按免疫原性的强弱、动物的个体状态和免疫时间来确定。首次免疫时，态和免疫时间来确定。首次免疫时，剂量不宜过大，以免产生免疫麻痹。剂量不宜过大，以免产生免疫麻痹。 (2) 免疫途径与免疫间隔时间免疫途径与免疫间隔时间 免疫途径通常有皮内、皮下、肌肉、静脉、免疫途径通常有皮内、皮下、肌肉、静

15、脉、腹腔、淋巴结等，视不同的免疫方案而异。腹腔、淋巴结等，视不同的免疫方案而异。对于不易获取的宝贵抗原可采用淋巴结免对于不易获取的宝贵抗原可采用淋巴结免疫法。疫法。 免疫间隔时间是影响抗体产生的重要因素，免疫间隔时间是影响抗体产生的重要因素，其中首次与第二次免疫的间隔时间尤为重其中首次与第二次免疫的间隔时间尤为重要，一般以要，一般以1020天为佳，二次后间隔时天为佳，二次后间隔时间一般为间一般为710天，若间隔时间太长，则刺天，若间隔时间太长，则刺激减弱，抗体效价不高。激减弱，抗体效价不高。 常规制备痢疾致贺菌、伤寒杆菌抗血清的免疫方案 日期（天）16/711/1416/2121/2726/3

16、4途径皮内静脉静脉静脉静脉静脉抗原热杀死菌热杀死菌活菌活菌活菌活菌剂量（mL）1.00.50.20.51.02.0常规制备NDV、VSV抗血清的免疫方案日期（天）16/711/1416/2121/2726/34途径皮内静脉静脉静脉静脉静脉抗原弗氏完全佐剂 单纯抗原单纯抗原单纯抗原单纯抗原单纯抗原剂量（mL）1.00.50.20.51.02.0三、动物采血三、动物采血采集免疫血清前，要预先测试抗体效价测定，采集免疫血清前，要预先测试抗体效价测定，若效价达到要求，应在末次免疫后一周及若效价达到要求，应在末次免疫后一周及时采血，否则抗体效价会下降。时采血，否则抗体效价会下降。 (1) 颈动脉采血法颈

17、动脉采血法 (2)心脏采血法心脏采血法 (3)静脉采血法静脉采血法 颈动脉分离图颈动脉分离图 四、免疫血清的鉴定四、免疫血清的鉴定 1. 效价的测定：颗粒性抗原可采用凝集试效价的测定：颗粒性抗原可采用凝集试验，可溶性抗原常用双向免疫扩散试验、验，可溶性抗原常用双向免疫扩散试验、ELISA等方法。等方法。 玻片凝集试验 肥达试验（微量法）：肥达试验（微量法）：(Widals test ) ELISA 肥达试验（肥达试验（Widal test）是用已知）是用已知的伤寒杆菌的伤寒杆菌O、H抗原和甲、乙型副伤寒抗原和甲、乙型副伤寒杆菌杆菌H抗原抗原与病人血清做定量凝集试验，与病人血清做定量凝集试验，以

18、测定患者血清中有无相应抗体，根据抗以测定患者血清中有无相应抗体，根据抗体含量的多少以及增长情况，可帮助诊断体含量的多少以及增长情况，可帮助诊断伤寒及副伤寒。伤寒及副伤寒。 【原理】【原理】 1抗原：伤寒杆菌抗原：伤寒杆菌“O”、“H”及甲、乙型副及甲、乙型副伤寒菌液。伤寒菌液。 2待检血清（须经待检血清（须经5630min灭活）。灭活）。 3生理盐水、生理盐水、24孔细胞反应板、中号试管、孔细胞反应板、中号试管、吸管、水浴箱等。吸管、水浴箱等。【材料】【材料】 1取小号试管取小号试管1支，加生理盐水支，加生理盐水3.8ml，用吸，用吸管吸取患者血清管吸取患者血清0.2ml加入其中混匀，即为加入

19、其中混匀，即为1：20稀稀释血清，总量为释血清，总量为4ml。 2取取1块块24孔细胞培养板，每排第孔细胞培养板，每排第1孔分别标孔分别标上上“O”、“H”、“PA”、“PB”符号。符号。 3. 第第1排第排第2孔至第孔至第5孔各加孔各加0.4 mL生理盐水。生理盐水。每排第每排第6孔为对照孔，各加生理盐水孔为对照孔，各加生理盐水0.1mL。 【操作步骤】【操作步骤】 4. 第第1排第排第2孔至第孔至第5孔各加孔各加0.4 mL生理盐水。每生理盐水。每排第排第6孔为对照孔，各加生理盐水孔为对照孔，各加生理盐水0.1mL。 5. 每排第每排第1孔各加孔各加1：20的血清的血清0.1 mL。 6.

20、 第第1排的第排的第2孔加孔加1：20的血清的血清0.4 mL，从第，从第2孔孔开始按倍比稀释法稀释血清，即第开始按倍比稀释法稀释血清，即第2孔吹吸混匀后取孔吹吸混匀后取0.4 mL至第至第3孔，再从第孔，再从第2孔依次取孔依次取0.1mL至第至第2、3、4排的第排的第2孔，第孔，第3孔混匀后取孔混匀后取0.4以此类推直至第以此类推直至第5孔孔孔，从第孔，从第5孔弃去孔弃去0.4mL。 这样各排第这样各排第1孔至第孔至第5孔的血清稀释度为孔的血清稀释度为1：20、1：40、1：80、1：160、1：320。 6. 按按H、O、PA、PB标记符号，第标记符号，第1排排1-5孔孔加入加入“O”型伤

21、寒杆菌实验菌液，第型伤寒杆菌实验菌液，第2排各孔加入排各孔加入“H”型伤寒杆菌实验菌液，第型伤寒杆菌实验菌液，第3排加入甲型副伤排加入甲型副伤寒杆菌实验菌液，第寒杆菌实验菌液，第4排加入乙型副伤寒杆菌实验排加入乙型副伤寒杆菌实验菌液，每孔均加入实验菌液菌液，每孔均加入实验菌液0.1mL。 7. 轻轻振摇反应板，使其混匀，置轻轻振摇反应板，使其混匀，置37恒温恒温箱箱23小时观察结果。小时观察结果。 肥达反应稀释法示意表肥达反应稀释法示意表试验管（每管试验管（每管0.2ml） 对照管对照管 123456血清稀释度血清稀释度1:20 1:401:801:1601:320（NS 0.5ml） 1“O

22、”抗原抗原 0.20.20.20.20.20.22“H”抗原抗原0.20.20.20.20.20.23PA抗原抗原0.20.20.20.20.20.24PB抗原抗原0.20.20.20.20.20.2血清最终稀释度血清最终稀释度 1:40 1:80 1:160 1:3201:640-【结果】【结果】 各孔凝集程度的判断以肉眼可见：孔内上清液完各孔凝集程度的判断以肉眼可见：孔内上清液完全清亮，细菌全部形成凝块记为全清亮，细菌全部形成凝块记为“+ + + +”；孔内；孔内上清液透明度达上清液透明度达75%，大部分细菌形成明显可见的，大部分细菌形成明显可见的凝集块为凝集块为“+ + +”；孔内上清液

23、透明度达；孔内上清液透明度达50%，约，约50%细菌形成明显可见的凝集块为细菌形成明显可见的凝集块为“+ +”；孔内上；孔内上清液透明度只达清液透明度只达25%；仅有小部分细菌形成小凝块；仅有小部分细菌形成小凝块为为“+”，孔内液体均为混浊；无凝集块，细菌沉于孔，孔内液体均为混浊；无凝集块，细菌沉于孔底呈白色圆点状，边缘清晰为底呈白色圆点状，边缘清晰为“”。（图示）。（图示）肥达反应结果图肥达反应结果图 血清的凝集效价血清的凝集效价（滴度）：是指能与一定量（滴度）：是指能与一定量的抗原发生肉眼可见的明显凝集（即的抗原发生肉眼可见的明显凝集（即“+”凝集）凝集）的血清最高稀释倍数。血清效价代表血

24、清中抗体的血清最高稀释倍数。血清效价代表血清中抗体的含量，血清效价越高，所含抗体的量愈多。一的含量，血清效价越高，所含抗体的量愈多。一般认为，伤寒沙门菌般认为，伤寒沙门菌“O”抗体凝集效价在抗体凝集效价在1：80以上，以上，“H”抗体在抗体在1：160以上，甲、乙型副伤以上，甲、乙型副伤寒沙门菌凝集效价在寒沙门菌凝集效价在1：80以上才有诊断价值。以上才有诊断价值。操作步骤ELISA2. 特异性的鉴定：抗体特异性鉴定常用双特异性的鉴定：抗体特异性鉴定常用双向免疫扩散法、免疫电泳法向免疫扩散法、免疫电泳法3. 纯度的鉴定：纯度的鉴定： 抗体纯度的鉴定可采用抗体纯度的鉴定可采用SDS-聚丙酰胺凝胶

25、聚丙酰胺凝胶电泳（电泳（SDS-PAGE）、双向扩散试验、免疫电）、双向扩散试验、免疫电泳等方法。泳等方法。 IgG含有重链和轻链，纯含有重链和轻链，纯IgG的的SDS-PAGE结果应有两条蛋白电泳带（分子量约结果应有两条蛋白电泳带（分子量约53kD和和22kD），若出现多条电泳带则表明制备的抗体），若出现多条电泳带则表明制备的抗体混有杂蛋白，需进一步纯化。混有杂蛋白，需进一步纯化。4. 亲和力的鉴定：测定抗体亲力的方法较多，如亲和力的鉴定：测定抗体亲力的方法较多，如平衡透析法、平衡透析法、ELISA或或RIA竞争结合试验等。竞争结合试验等。 单抗亲合常数的测定单抗亲合常数的测定： 单抗亲合常

26、数测定采用非竞争酶免疫试验法：单抗亲合常数测定采用非竞争酶免疫试验法： 1）先确定在某一抗原浓度时抗体可以达到饱和；）先确定在某一抗原浓度时抗体可以达到饱和； 2）以该抗原浓度为实验条件，饱和时的）以该抗原浓度为实验条件，饱和时的OD值作值作为为OD-100，找出，找出OD-50时的抗体浓度和相应的时的抗体浓度和相应的pp65抗原浓度；抗原浓度； 3)根据公式根据公式Ka= n-1 计算计算McAb的的Ka值。值。 2(nAbt-Ab t) t代表测定时的温度；代表测定时的温度； n=Abt/Abt； Abt表示抗原浓度较高的表示抗原浓度较高的Amax的一半；的一半； Abt表示抗原浓度较低的表示抗原浓度较低的Amax的一半。的一半。 对于单克隆抗体，一般亲合力要求对于单克隆抗体，一般亲合力要求107L/mol，好的单抗多大于好的单抗多大于109 L/mol。 五、免疫血清的保存五、免疫血清的保存 1、4保存（保存（6个月）个月）2、低温保存（、低温保存（-70 -20 ，5年）年）3、真空干燥保存（、真空干燥保存（5 10年）年）注意点：保存前需经除菌注意点：保存前需经除菌 保存液含防腐剂保存液含防腐剂 避免反复冻融（分装）避免反复冻融（分装） 51 结束语结束语