第八章+酶免疫技术.ppt
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1、第八章酶免疫技术教学目的要求:1.掌握酶和酶作用的底物、酶标记的抗体或抗原;熟练掌握固相载体。2.熟练掌握酶免疫技术的分类3.熟练掌握酶联免疫吸附试验的方法类型及原理4.掌握酶免疫测定的应用放放射射免免疫疫技技术术荧荧光光免免疫疫技技术术酶酶免免疫疫技技术术三大经典标记技术三大经典标记技术三大经典标记技术基基本原理本原理抗原抗体反应抗原抗体反应的特异性的特异性+酶高效催化反酶高效催化反应的专一性应的专一性酶标抗体(抗原)与抗原(抗体)的特异性反应酶对底物的显色反应对抗原或抗体进行定位、定性或定量的测定分析 第一节第一节 酶免疫技术的特点酶免疫技术的特点基基本原理本原理酶标抗体(抗原)与抗原(抗
2、体)的特异性反应酶对底物的显色反应对抗原或抗体进行定位、定性或定量的测定分析 第一节第一节 酶免疫技术的特点酶免疫技术的特点底物底物 E酶标抗体酶标抗体EE抗原抗原一、一、酶和酶和酶作用底酶作用底物物 (一)标(一)标记酶的要求:记酶的要求:活性高,纯活性高,纯度高度高作用专一性强作用专一性强性质稳定,易与抗原或抗体偶联性质稳定,易与抗原或抗体偶联测定方法简便易行、敏感、精确测定方法简便易行、敏感、精确酶和底物对人体无害酶和底物对人体无害酶和底物价廉酶和底物价廉易得易得辣根过氧化物酶(辣根过氧化物酶(HRPHRP)糖蛋白(主酶)糖蛋白(主酶)亚铁血红素(辅基)亚铁血红素(辅基)主酶与酶活性无关
3、主酶与酶活性无关 辅基是酶的活性中心辅基是酶的活性中心RZRZ值:值:403nm 403nm(辅基)辅基)与与275nm275nm(主酶)主酶)ODOD值之值之比比 纯度数(纯度数(RZRZ)值与)值与酶活性无关,酶活酶活性无关,酶活性单位(性单位(U U)比)比RZRZ值值更为重要更为重要 酶的纯度并不代表酶的纯度并不代表酶的活力酶的活力 国内以辣根过氧化酶最为常用国内以辣根过氧化酶最为常用1 1、辣、辣根过氧化根过氧化物酶物酶 (horseradish peroxidase,HRP)(一(一)常用的酶)常用的酶DHDH2 2+H+H2 2O O2 2 D+2H D+2H2 2O O 供氢体
4、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 HRPHRP催化的反应式为:催化的反应式为:HRPHRP邻苯二胺邻苯二胺 OPD反应后显反应后显橙黄色橙黄色,加酸终止反应,加酸终止反应后呈后呈棕黄色棕黄色,测定波长,测定波长492492nm。不稳定,有致癌。不稳定,有致癌性。性。四甲基联苯胺四甲基联苯胺 TMB反应后显反应后显蓝色蓝色 ,加酸终止,加酸终止反应后变为反应后变为黄色黄色黄色黄色,测定波长测定波长450450nm,稳定,无致,稳定,无致癌性,癌性,ELIS
5、A中应用最广泛的底物。中应用最广泛的底物。HRP常用底物常用底物(二)(二)碱性磷酸酶碱性磷酸酶 (alkaline phosphatase,AP)是一种磷酸酯水解酶,从大肠杆菌提取是一种磷酸酯水解酶,从大肠杆菌提取 AP的的 底底物物 对对-硝基苯磷酸硝基苯磷酸酯(酯(pNPP)经经APAP作用后的产物为黄色对作用后的产物为黄色对硝基酚,最大吸收峰波长为硝基酚,最大吸收峰波长为405 405 nm。敏感性高于HRP,但不易获得高纯度的制品、稳定性差,价格贵(三)(三)-半乳糖苷酶半乳糖苷酶(-galactosidase,-Gal)源于大肠埃希菌源于大肠埃希菌 ,常用于均相酶免疫测定。,常用于
6、均相酶免疫测定。-Gal的底物的底物 4-4-甲基伞甲基伞酮基酮基-D半乳半乳糖苷(糖苷(4MUG)酶作用后,生成高强度荧酶作用后,生成高强度荧光物光物 ,用荧光计测量。,用荧光计测量。二、二、酶酶标记抗体或抗原标记抗体或抗原酶免疫技术的核心组成部分酶免疫技术的核心组成部分 酶结合物酶结合物酶酶标记物标记物 通过化学反应或免通过化学反应或免疫学反应,让酶与疫学反应,让酶与抗体或抗原形成的抗体或抗原形成的结合物结合物(一(一)酶标记抗体或抗原的制备)酶标记抗体或抗原的制备标记方法要求标记方法要求技术方法简单、产率高,重复性技术方法简单、产率高,重复性好好标记反应不影响酶和抗原或抗体标记反应不影响
7、酶和抗原或抗体的活性的活性酶标记物稳定酶标记物稳定 ,不易发生解离,不易发生解离制备方法制备方法2.2.过碘酸钠氧化法过碘酸钠氧化法常用于常用于HRPHRP标记抗体或抗原标记抗体或抗原 1.1.戊二醛交联法戊二醛交联法适合各种酶蛋白的标记。适合各种酶蛋白的标记。(二)酶标记物的纯化与鉴定(二)酶标记物的纯化与鉴定 1 1酶标记物的纯化酶标记物的纯化 标标记完成后应除去反应溶液中的游离酶、游离记完成后应除去反应溶液中的游离酶、游离抗体抗体(抗原抗原)、酶聚合物及抗体、酶聚合物及抗体(抗原抗原)聚合物,聚合物,避避免免游离酶增加非特异显色以及游离抗体游离酶增加非特异显色以及游离抗体(抗原抗原)的的
8、竞争作用。竞争作用。常常用的纯化方法有葡聚糖凝胶层析法和饱和用的纯化方法有葡聚糖凝胶层析法和饱和硫酸铵沉淀法等。硫酸铵沉淀法等。2.2.酶标记物的鉴定酶标记物的鉴定(1 1)免疫活性鉴定:免疫活性鉴定:常用免疫电泳或双向免疫扩常用免疫电泳或双向免疫扩散法,出现沉淀线表示结合物中的抗体散法,出现沉淀线表示结合物中的抗体(抗原抗原)具有具有免疫活性。免疫活性。(2 2)酶标记率测定:酶标记率测定:用分光光度法分别测定结合用分光光度法分别测定结合物中酶和抗体物中酶和抗体(抗原抗原)蛋白的含量,然后按公式计算蛋白的含量,然后按公式计算其标记率。其标记率。三、三、固相载体固相载体 固相抗体或抗原是非均相
9、酶免技术中将固相抗体或抗原是非均相酶免技术中将游离和结合的酶标记物迅速分离的最常用游离和结合的酶标记物迅速分离的最常用方法方法 固相抗体或抗原固相抗体或抗原:就是把抗体或抗原结就是把抗体或抗原结合到固相载体的表面合到固相载体的表面 (一)固相载体的要求(一)固相载体的要求结合抗体或抗原的容量大结合抗体或抗原的容量大 抗体或抗原牢固地固定在其表面抗体或抗原牢固地固定在其表面 不影响免疫反应性不影响免疫反应性 利于反应充分进行利于反应充分进行 固相方法简便易行,快速经济固相方法简便易行,快速经济(二)固相载体的种类(二)固相载体的种类1 1塑料制品塑料制品 由聚苯由聚苯乙烯、聚氯乙烯制成。乙烯、聚
10、氯乙烯制成。形状。主形状。主要有微量反应要有微量反应板、小试管和小珠三种。板、小试管和小珠三种。2 2微颗粒微颗粒 微颗粒是由微颗粒是由高分子单体聚合成的微高分子单体聚合成的微球或球或颗粒。颗粒。3.3.微孔虑膜微孔虑膜 是一种多孔薄膜过滤材料,包括硝是一种多孔薄膜过滤材料,包括硝酸纤酸纤维素膜(维素膜(NC)、尼龙膜和玻璃纤维素膜等。)、尼龙膜和玻璃纤维素膜等。微量反应板微量反应板(三)包被与封闭(三)包被与封闭将抗原或抗体固相化结合在固相载体将抗原或抗体固相化结合在固相载体上的过程称为上的过程称为包被包被(coating)coating)。以聚笨乙烯固相载体(如制以聚笨乙烯固相载体(如制E
11、LISAELISA板)板)为为例说明免疫吸附的过程:例说明免疫吸附的过程:抗原(抗体)抗原(抗体)用用PH9.6PH9.6的碳酸盐溶的碳酸盐溶液稀释液稀释 4 4C C过夜过夜用用10%10%的小的小牛血清再包被一次,以消除固相载体表牛血清再包被一次,以消除固相载体表面未吸附的位点,此过程叫做面未吸附的位点,此过程叫做封闭封闭。第二节第二节 酶酶免免疫技疫技术的分类术的分类克隆酶供体免疫克隆酶供体免疫测定测定酶免疫分析技术酶免疫分析技术酶免疫组织化学酶免疫组织化学技术技术酶免疫测定酶免疫测定技术技术均相酶免疫测定均相酶免疫测定异相异相酶免疫测定酶免疫测定酶放大免疫测定酶放大免疫测定技术技术液相
12、酶免疫液相酶免疫测定测定固相酶免疫固相酶免疫测定:测定:酶联免疫吸附试验酶联免疫吸附试验(ELISA)组织切片或其它标本中抗原的定位分析组织切片或其它标本中抗原的定位分析 液体标本中抗原或液体标本中抗原或抗体的定性和定量抗体的定性和定量24一、均相酶免疫测一、均相酶免疫测定法定法 酶蛋白与抗原或抗体结合形成酶蛋白与抗原或抗体结合形成酶标记物酶标记物。未未与抗原(抗体)结合的标记抗体(抗原),称为与抗原(抗体)结合的标记抗体(抗原),称为游离游离标记物。标记物。与抗原(抗体)结合的标记抗体(抗原),称为与抗原(抗体)结合的标记抗体(抗原),称为结合结合标记物。标记物。Ag+Ab-E AgAb-E
13、+Ab-E(以标记Ab检测Ag为例)一、均相酶免疫测一、均相酶免疫测定法定法 基本原理基本原理 酶标记物与相应的抗原或抗体结合酶标记物与相应的抗原或抗体结合后,后,其中的酶活性其中的酶活性将发生改变。将发生改变。因此,不需对反应液中因此,不需对反应液中结合和游离结合和游离的酶标记的酶标记物进行分离,物进行分离,直接测定直接测定反应系统中反应系统中总酶活性的变总酶活性的变化化即可推算出被测样品中抗原的含量。即可推算出被测样品中抗原的含量。Ag+Ab-E AgAb-E+Ab-E(以标记Ab检测Ag为例)二、异相二、异相液相酶免疫测液相酶免疫测定法定法基本原理基本原理:抗原抗体反应平衡后,需采用适当
14、的:抗原抗体反应平衡后,需采用适当的方法分离方法分离游离的游离的和和结合的酶标记物结合的酶标记物,然后对经酶,然后对经酶催化的底物显色程度进行测定,再推算待测样品催化的底物显色程度进行测定,再推算待测样品中抗原(或抗体)的含量。依据测定方法又可分中抗原(或抗体)的含量。依据测定方法又可分为为液相液相和和固相酶免疫测定固相酶免疫测定。目前临床上多用固相。目前临床上多用固相酶免疫测定法。酶免疫测定法。Ag+Ab-E AgAb-E+Ab-E(以标记Ab检测Ag为例)第三节第三节 酶联免疫吸附酶联免疫吸附试验试验(ELISA)一、基本原理一、基本原理底物显色底物显色定性或定量的分析定性或定量的分析包被
15、包被将已知抗原或抗体将已知抗原或抗体吸附在固相载体表吸附在固相载体表面面反应反应加入待测抗体或加入待测抗体或抗原和酶标抗原抗原和酶标抗原或抗体或抗体洗涤洗涤使结合在固相上使结合在固相上的抗原抗体复合物的抗原抗体复合物与未结合的分离与未结合的分离1234二二、方法类型及反应原理、方法类型及反应原理(一(一)检测抗原的方法)检测抗原的方法 将将己知抗体己知抗体包被固相载体,待检标本中的相包被固相载体,待检标本中的相应应抗原抗原与固相表面的抗体结合,洗涤去除未结合与固相表面的抗体结合,洗涤去除未结合成分。然后再与抗原特异的酶标抗体结合,形成成分。然后再与抗原特异的酶标抗体结合,形成固相抗体固相抗体-
16、抗原抗原-酶标抗体复合物,根据加底物后酶标抗体复合物,根据加底物后的显色程度确定待检抗原的含量。的显色程度确定待检抗原的含量。1.双抗体夹心法双抗体夹心法 E固相抗体固相抗体标本(含抗原)标本(含抗原)酶标抗体酶标抗体EE底物底物双抗体夹心法检测抗原双抗体夹心法检测抗原适用于检测含有至少两个抗原决定簇的多价抗原(1 1)将已知抗将已知抗体包被于固相反应板上,洗涤。体包被于固相反应板上,洗涤。(2 2)加待检标本)加待检标本,温育,洗涤。温育,洗涤。(3 3)加酶标抗体,洗涤。)加酶标抗体,洗涤。(4 4)加底物,根据颜色反应的程度进行该)加底物,根据颜色反应的程度进行该抗原的抗原的 定性定性或
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