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专业知识 | 血清学反应的一般认识

血清学反应(serologic reactions)是指在体外抗原或抗体与相应抗体或抗原进行的结合反应。这类反应是根据抗原、抗体具有高度特异的结合原理来实现的,由于各类抗体主要在血清中存在,进行这类反应时一般都采用含有抗体的血清作为检测材料。

血清学检测方法具有效率高、专一性强、灵敏度高、适用性广等优点,可用于样品批量化检测。但由于检测过程中易受人员操作和检测环境影响,会经常出现假阳性或假阴性反应,降低检测的准确度。

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 血清学反应的特点

(1)抗原抗体的反应结合具有特异性,只有当不同抗原含有相同或相似的抗原决定簇时,才会出现一定的交叉反应。

(2)抗原抗体的结合是分子表面的局部结合,这种结合方式通常情况下比较稳定,但在一定条件下能发生可逆反应。

(3)抗原抗体反应属于需遵循一定的量比关系,因此两者的结合达到合适的量比后,才能出现可见反应。

(4)血清学反应大致可分为两个阶段进行,但两者之间的划定并没有时间界定。首阶段为抗原抗体特异性结合阶段,反应速度较快,短时间内即可完成,但并未出现肉眼可见现象。第二阶段为抗原抗体反应的可见阶段,一般表现为凝集、沉淀、补体结合反应等,此反应阶段速度慢,需要较长时间。但在第二阶段反应中,离子浓度、温度、湿度等其它环境因素都直接影响血清学反应的结果。

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血清学反应的类型

由于抗原、抗体的种类和性质以及反应条件的不同,可将经典的血清学反应分为凝集反应、沉淀反应和补体结合反应三种类别。

2.1凝集反应

凝集反应将颗粒性抗原,如完整的细菌细胞、螺旋体或红细胞等能与相应的抗体结合,在一定的条件下,经过一定时间后肉眼可见凝集小块,此过程称为凝集反应。反应中的抗原称为凝集原,抗体称为凝集素。其中包括直接凝集反应和间接凝集反应。

2.1.2直接凝集反应

直接凝集反应指颗粒性抗原与相应抗体直接结合所出现的反应。

(1)玻片凝集法是一种定性检测方法,通常用于鉴定菌种、血型。如将含有抗体的血清与待检液各一滴在玻片上,使两者混匀,数分种后如出现肉眼可见的凝集块,即为阳性反应。此方法快速、灵敏,但不能进行定量测定。其原理是抗原抗体可以发生特异的反应,主要用已知抗体来测定未知抗原。

(2)试管凝集法是一种定量检测方法,通常用于某些传染病的诊断和流行病学调查。其原理主要用已知抗原来检测血清中有无相应抗体及其含量。若要测定抗体的效价,可将待检查的血清用稀释液稀释成不同浓度,再加入定量的抗原,温育数小时后观察,血清在最高稀释度仍能出现明显凝集现象的,即可判定为该血清的凝集效价。

2.1.3间接凝集反应

将可溶性抗原或抗体先吸附在与免疫无关的一种颗粒状微球表面上,然后再与相应抗体或抗原相互作用,同时在电解质环境中可发生凝集,称为间接凝集反应。一般载体能增大了可溶性抗原的反应面积,当载体上有少量抗原或抗体就能发生结合,并出现肉眼可见的反应。

专业知识 | 血清学反应的一般认识

 

2.2沉淀反应

在一定量电解质存在下,经过一定时间,可溶性抗原与相应的抗体结合,产生肉眼可见的沉淀物,称为沉淀反应(Precipitation)。反应中的抗原称为沉淀原,抗体称为沉淀素。沉淀反应与凝集反应的机制基本相同,沉淀原分子小,单位体积内抗原含量较多,在测定时,需将抗原稀释,由于在单位体积内抗原量多,为了不使抗原过剩,故应稀释抗原,检测后抗原稀释度为沉淀反应的效价。

2.2.1环状沉淀反应

环状沉淀反应是一种定性检测方法,可用已知抗体检测待检抗原。将已知抗体加入特制的小试管中,而后沿管壁慢慢加入等量抗原,若抗原与抗体互相结合,则在两液界面处出现明显的白色圆环。

2.2.2絮状沉淀反应

将已知抗原与抗体在试管或凹玻片中混匀,如抗原抗体互相结合,同时两者者的比例适当时,会出现肉眼可见的絮状沉淀,该反应为阳性反应。

2.2.3琼脂扩散试验

可溶性抗原抗体在半固体琼脂内可以扩散,如抗原抗体相互结合,同时两者的比例合适,在其扩散的某一位置就会呈现白色的沉淀线。琼脂扩散可分为单向扩散和双向扩散两种方式。单向扩散是一种定量检测方法,常用于免疫蛋白含量的测定。而双向扩散常用于定性试验,一般用于测性分析及复杂抗原的成分鉴定。

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补体结合反应

补体结合反应是在补体的参与下,以绵羊红细胞和溶血素作为抗原抗体反应显示标记。补体具有非特异性,能与任何抗原抗体复合物结合而引起反应。一旦补体与绵羊红细胞、溶血素的复合物结合,就会出现溶血现象,若与细菌及相应抗体复合物结合,就会出现溶菌现象。所以,整个试验需要有补体、待检样品及显示标记(绵羊细胞和溶血素)都要参与。其试验原理是补体可以与抗原抗体复合物结合,如果不出现溶血或是出现溶菌现象,是补体与待检物质结合的结果,说明抗原抗体存在结合反应。如果出现溶血,说明抗原抗体不发生结合反应。此试验操作较为复杂,敏感性高,特异性好,能测出少量抗原或抗体,应用范围比较广泛。

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影响血清学反应的因素

4.1抗体

抗体反应主要受抗原的来源、抗体的浓度、抗体的特异性与亲和力等因素影响。

4.2抗原

抗原其理化性状、所含抗原决定簇的数量及种类均可影响血清学反应的结果。

4.3电解质

特异性抗原与抗体表面均带有很多极性功能团,它们相互结合而失去亲水性,变成疏水结构。此时易受电解质作用失去电荷而相互靠近,发生凝集或沉淀反应。所以,在适当浓度的电解质参与下,才使抗原抗体复合物出现可见的沉淀或凝集现象。在检测过程中,一般用生理盐水或8%—10%高渗盐水作为电解质将待检样品进行稀释。

4.4温度

抗原抗体反应的温度适应范围一般在15~40℃内均可正常进行,高于56℃,可使抗原抗体复合物解离甚至变性甚至裂解。温度高,可使抗原与抗体分子动能增大而增加碰撞接触的几率,使结合反应的快速出现;相反温度低,若要达到反应结合充分,则需要延长反应时间。

4.5 酸碱度

血清学反应一般在pH6~8下进行,强酸或强碱都可使复合物解离,除此之外,pH值达到复合物等电点时,可产生非特异凝集或沉淀。

4.6反应时间

时间因素主要由反应得快慢来表现,实验过程中不同时间观察反应情况可能会看到不同的结果。因此,反应时间是由抗原抗体性质、反应条件、反应环境相等因素所决定的。

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血清学反应的应用方式

5.1抗原与抗体的检测

在诊断传染病、寄生虫病、变态反应、肿瘤、自身免疫疾病时,都已广泛应用血清学方法检查作为诊断疾病的手段。目前,已应用的间接血凝技术、对流电泳、标记抗体技术,均能快速、 简便的检测抗原或抗体。

5.2生物活性物质的超微定量

酶联免疫吸附实验、放射免疫等技术的应用,大大提高了抗原抗体检测的敏感度,精确度已达到较高水平。这类技术已广泛的应用于测定动物体内的激素、维生素、药物及由病理过程中产生的其它微量产物。

5.3抗原或抗体在细胞与亚细胞水平的定位

用荧光抗体、酶标抗体技术,可以检测病毒或细菌在动物各种组织或细胞中的分布情况。应用免疫酶组化法及铁蛋白标记技术进行免疫后,在电镜观察,可以进行病毒在亚细胞水平上的定位,也可测定淋巴细胞表面免疫球蛋白的产生情况,还可以为分析传染病发生的机制提供依据,有助于对免疫机理进行深入研究。

5.4微生物的鉴定与分析

应用交叉凝集实验、凝集吸收实验、 沉淀实验等血清学方法,进行微生物的鉴定及微生物血清型的判别,从而确定微生物的类型及其亲缘关系。除此之外,还可应用于琼脂扩散实验、免疫电泳等技术,对微生物的抗原组分进行分析。

5.5血型鉴定

用细胞直接凝集实验、血凝抑制实验、 溶血实验等技术,可作血型鉴定、亲子关系的确定、新生儿和出生幼畜溶血等疾病的诊断。

血清学检测可以给医护人员提供真实可靠的参考资料,从而提高疫病的诊断、防控及治疗的效率,同时还可以为研究者进行深入研究提供重要依据,对推动人类或高等动物医疗进步具有重要意义。

来源:中农威特生物科技股份有限公司

原创文章,作者:Charlotte,如若转载,请注明出处:http://zgdwbj.com/archives/52718

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