免疫原与抗血清制备技术培训课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,免疫原与抗血清制备技术,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,免疫原与抗血清制备技术,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,免疫原与抗血清制备技术,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,免疫原与抗血清制备技术,免疫原与抗血清制备技术,免疫原与抗血清制备技术,第一节 免疫原的制备,一、细胞性抗原的制备,二、可溶性抗原制备及鉴定,三、半抗原免疫原的制备,四、佐剂,免疫原与抗血清制备技术,2,第一节 免疫原的制备一、细胞性抗原的制备免疫原与抗血清,绵羊红细胞的制备流程图,摇动,15-20min,4,可保存3周,取适量,NS洗涤3次,2000r/min,10min,NS稀释至,25%,免疫原与抗血清制备技术,3,绵羊红细胞的制备流程图 摇动4可保存3,细菌细胞抗原的制备流程图,液体培养或,斜面培养,3724h,100水浴,22.5h,杀菌,无菌试验,NS稀释成810亿/ml,O菌体抗原,返回,免疫原与抗血清制备技术,4,细菌细胞抗原的制备流程图液体培养或100,来源:,组织和细胞，其成分比较复杂。,1.组织和细胞成分混合抗原制备,2.蛋白质抗原制备,3.核酸抗原制备,4.类脂多糖抗原制备,5.免疫球蛋白片段制备,6.纯化抗原的鉴定,二、,可溶性抗原制备及鉴定,可溶性抗原:,蛋白质、糖蛋白、脂蛋白、酶类、,补体、脂多糖、细菌外毒素和核酸,二、可溶性抗原制备及鉴定,返回,免疫原与抗血清制备技术,5,来源: 组织和细胞，其成分比较复杂。 二、可溶性抗,组织和细胞成分混合抗原制备程序,上清液,澄清,所用材料必须是新鲜或低温保存的,去除包膜或结缔组织,脏器进行灌洗,洗去血迹,及污物,NS内含0.5gL NaN,2,冷浴中组织剪碎,装入捣碎机简内高速,粉碎制成组织匀浆液,3000rmin10min,取上清液,去除细胞碎片,及微小组织,离心,免疫原与抗血清制备技术,6,组织和细胞成分混合抗原制备程序上清液所用材,细胞破碎技术及评价,1.酶处理法,2.冻融法,3.超声破碎法,4.表面活性剂处理,细胞破碎技术及评价,免疫原与抗血清制备技术,7,细胞破碎技术及评价1.酶处理法细胞,常用酶类：,溶菌酶、纤维素酶、蜗牛酶等,1.酶处理法,1.酶处理法,方法：,在一定的条件下，能消化细菌和,组织细胞。,特点：,此法适用多种微生物；,具有作用条件温和；,内含物成分不易受到破坏；,细胞壁损坏的程度可以控制。,免疫原与抗血清制备技术,8,常用酶类：溶菌酶、纤维素酶、蜗牛酶等,2.冻融法,原理：,因突然冷冻，细胞内冰晶的形成及,胞内外溶剂浓度的突然改变而破坏细胞。,2.冻融法,完,方法：,将待破碎的细胞置冰箱内冻结，然,后缓慢融化，如此反复两次，大部分组织,细胞及细胞内的颗粒可被融破。,特点：,此法适用于组织细胞，对微生物细,胞作用较差。,免疫原与抗血清制备技术,9,2.冻融法 原理：因突然冷冻，细胞,3.超声破碎法,原理：,利用超声波的机械振动而使细胞破碎。,由于超声波发生空化作用,（cavitation）,使得,液体形成局部减压引起液体内部发生流动，漩涡生成与消失时，产生很大的压力，使细胞破碎。超声波使用的频率从1kHz20kHz不等，间歇进行，避免长期超声产热，导致抗原破坏。,3.超声破碎法,特点：,操作简单，重复性较好，节省时间；,多用于微生物和组织细胞的破碎。,免疫原与抗血清制备技术,10,3.超声破碎法原理：利用超声波的机,4.表面活性剂处理,原理：,在适当的温度、pH及低离子强度的条,件下，表面活性剂能与脂蛋白形成微泡，,使膜的渗透性改变或使之溶解。,4.表面活性剂处理,常用的有：,十二烷基硫酸钠(SDS,阴离子型)、,二乙胺十六烷基溴（阳离子型）、聚山梨酯,（非离子型）、新洁尔灭等。,应用：,破碎细菌，且作用比较温和；,提取核酸时，常用此法破碎细胞。,免疫原与抗血清制备技术,11,4.表面活性剂处理 原理：在适当的,蛋白质抗原制备,蛋白质是良好的抗原，要制备特异性高,的抗血清通常需要纯化。可采用：,1.超速离心法,2.选择性沉淀法,3.凝胶层析法,4.离子交换层析法,5.亲合层析法,蛋白质抗原制备,免疫原与抗血清制备技术,12,蛋白质抗原制备 蛋白质是良好的抗原，要制,1超速离心法,原理:,利用各颗粒在梯度液中沉降速度不同，,使具有不同沉降速度的颗粒,处于不同密度,的梯度层内，达到彼此分离的目的。,1超速离心法,特点：,用超速离心或梯度密度离心法纯化抗,原，极难将某一抗原成分分离出来。,应用：,用于少部分大分子抗原和一些比较轻,的抗原物质的分离，如IgM、C1q、甲状腺球,蛋白、载脂蛋白A、B等。,免疫原与抗血清制备技术,13,1超速离心法 原理:利用各颗粒在,2、选择性沉淀法,原理：,根据各蛋白质理化特性的差异，采用,各种沉淀剂或改变某些条件促使蛋白质抗原,成分沉淀，从而达到纯化的目的。,2、选择性沉淀法,常用方法：,盐析沉淀法（不同盐浓度则溶解,度不同）；常用3350饱和度的硫酸胺。,特点：,简单方便，纯度不高，粗提球蛋白。,应用：,在大量制备中先用此法粗提，再纯化。,免疫原与抗血清制备技术,14,2、选择性沉淀法 原理：根据各蛋,3凝胶层析法（凝胶过滤法）,原理：,凝胶具有三维空间多孔网状结构的物质，,经适当溶液平衡后，装入层析柱。当含有各种,分子大小不一的混合物加在凝胶床面时，大分,子物质不能进入凝胶颗粒的网孔结构内，在凝,胶颗粒之间的空隙中很快地通过凝胶床，短时,间内被洗脱出来；而分子较小的物质则进入凝,胶网孔结构内，反复受到阻滞，洗脱较慢。分,成大、中、小三种类型。,3凝胶层析法（凝胶过滤法）,免疫原与抗血清制备技术,15,3凝胶层析法（凝胶过滤法）原理：,4离子交换层析法,原理：,利用带离子基团的纤维素或凝胶，吸附交换带相反电荷的蛋白质抗原。各种蛋白质的等电点不同，所带电荷不同，与纤维素结合的能力有差别。当梯度洗脱时，逐步增加流动相的离子强度，使加入的离子与蛋白质竞争纤维素上的电荷位 置，从而使血清中的蛋白质分成球蛋白、球蛋白、球蛋白和清蛋白等几个部分而被洗脱下来，达到分离纯化的目的。,4离子交换层析法,免疫原与抗血清制备技术,16,4离子交换层析法 原理：利用带,5亲和层析法（亲和色谱）,原理：,依据抗原抗体的生物学活性进行分离和提纯的技术。将纯化的抗,IgG,附着于惰性的固相基质上，制成免疫吸附层析柱。当样品流过此柱时，待分离的,IgG,可选择性地与免疫吸附剂上的特异性配体(抗,IgG),结合；当改变洗脱条件可重新解离，将待分离的,Ig,洗脱下来，达到纯化的目的。,优点：,提取纯度高、抗原抗体不失活性。,5亲和层析法（亲和色谱）,免疫原与抗血清制备技术,17,5亲和层析法（亲和色谱）原理：依,正常细胞,标记细胞,洗滴,标记细胞,被酶裂解,加入特异,性抗体,其它蛋白,洗涤流失,SDS-PAGE,分离蛋白,亲和层析法示意图,免疫原与抗血清制备技术,18,正常细胞标记细胞标记细胞加入特异其它蛋白SDS-PAGE,核酸抗原制备,大分子的核酸具有免疫原性。,提取核酸的主要步骤：,核酸抗原制备,破碎细胞,核酸从细胞中游离出来,酸沉淀核,除去蛋白质,乙醇,酚和氯仿,免疫原与抗血清制备技术,19,核酸抗原制备大分子的核酸具有免疫原性。核,类脂多糖抗原制备,苯酚法提取LPS：,干燥菌体或湿菌体,水中,混匀,激烈搅匀,加热5min,冰水,急冷,降至10以下,离心,上层的水层(含LPS),下层的酚层,菌体残渣于底部,吸取,水层,透析,除酚,加热,超速离心,浓缩,LPS 在上层沉淀的透明胶状部内,绞出,悬于水中,离心,得纯化LPS,类脂多糖抗原制备,同温的苯酚,免疫原与抗血清制备技术,20,类脂多糖抗原制备苯酚法提取LPS：干燥菌,免疫球蛋白片段制备,1酶裂解法,酶对免疫球蛋白的水解有极好,的专一性，不同的酶可将免疫球蛋白裂解,为不同的片段。,免疫球蛋白片段制备,2氧化法和还原法,是将免疫球蛋白轻、重,链分开的两种常用方法。,3.,还可用,强变性剂,或利用,改变pH,将免疫球蛋,白亚单位分开。,免疫原与抗血清制备技术,21,免疫球蛋白片段制备1酶裂解法 酶对免,酶水解免疫球蛋白示意图,Fc段，用以制备抗重链血清,F(ab),2,，常作为抗体试剂用于试验,木瓜蛋白酶,（papain),胰蛋白酶,(pepsin),胃蛋白酶,(pepsin),免疫原与抗血清制备技术,22,酶水解免疫球蛋白示意图Fc段，用,1. 氧化法：,优点是切开后，肽链不能重新,形成二硫键、便于肽链纯化；,缺点是色氨酸侧链容易被破坏。,氧化法和,还原法评价,返回,2. 还原法：,将二硫键还原成琉基。但极不,稳定，易重新形成二硫键，必须及时用,碘乙酸或碘化酰胺进行羧甲基化。,免疫原与抗血清制备技术,23,1. 氧化法：优点是切开后，肽链不能重新,纯化抗原的鉴定,1.含量鉴定,2.理化性质鉴定,凝胶层析技术测定,聚丙烯酰胺凝胶电泳,凝胶管状电泳,超速离心,3.纯度鉴定,常用醋酸纤维膜电泳,4.免疫活性鉴定,常用双向琼脂扩散试验,纯化抗原的鉴定,免疫原与抗血清制备技术,24,纯化抗原的鉴定1.含量鉴定 纯化抗原的鉴,蓝色,1含量鉴定,在一定范围内，颜色深浅与蛋白质浓度呈直线相关。,方法：酚试剂法鉴定,主要试剂：磷钼酸-钨酸的混合酸,原理：,蛋白质中的酪氨酸、半胱氨酸、色氨酸等能,钨酸、钼酸,还原,3H,2,OP,2,0,5,13WO,3,5MoO,3,10H,2,0,和3H,2,P,2,0,5,14WO,3,4MoO,3,10H,2,0,络合物的双缩脲法,蛋白质Ca,2+,碱性,加深,含量鉴定,蓝色,免疫原与抗血清制备技术,25,蓝色 1含量鉴定在一定范围内，颜色,理化性质鉴定,已知分子量的标准品,测未知分子量：,将样品在同一凝胶柱上，同一条,件下层析、洗脱、测保留体积，并查出分子量。,此法简便、样品用量少，有一定的实用价值。,凝胶柱,保留体积,分子量的对数,2.理化性质鉴定,绘制标准曲线,凝胶层析技术进行测定,免疫原与抗血清制备技术,26,理化性质鉴定已知分子量的标准品 测未知分子量：将样品在同一凝,垂直电泳,聚合成大分子凝胶,聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）,有分子筛效应、电荷效应及浓缩效应，能精,确地分离和鉴定高分子物质。,PAG的分子筛效应测定蛋白质抗原的分子量。,原理：,双丙烯酰胺,N,N-methylene bisacrylamide,Bis,丙烯酰胺,(acrylamide,Acr),催化剂,免疫原与抗血清制备技术,27,垂直电泳聚合成大分子凝胶 聚,3. 纯度鉴定,方法：,醋酸纤维膜电泳进行鉴定。,返回,纯度鉴定,原理：,蛋白质在一定pH下都带有电荷，由于,各种蛋白质等电点不同、分子量也异，因此,所带电量也各不相同，在外加直流电场的作,用下，它们泳动的速度不同，经一段时间后,即可彼此分开，形成电泳谱；从而判断蛋白,质抗原的纯度。,特点：,快速简便。,免疫原与抗血清制备技术,28,3. 纯度鉴定 方法：醋酸纤维膜电,三、半抗原免疫原的制备,1.半抗原：,低分子量的化学物质。例如多糖、,多肽、甾族激素、脂肪胺、类脂质、核苷、,某些药物(包括抗生素）及其他化学物品等。,三、半抗原免疫原制备,2.载体：,蛋白质类,多肽聚合物,大分子聚合物,3.半抗原-载体连接方法:,免疫原与抗血清制备技术,29,三、半抗原免疫原的制备1.半抗原：低分子量的化学,载体类型,1.蛋白质：,人血清白蛋白、,牛血清白蛋白,、兔,血清白蛋白、牛甲状腺球蛋白等。,载体类型,2.多肽聚合物：,人工合成的，常见的有多聚赖,氨酸，其分子量大（可达十几万到几十万)，,这种多聚物和半抗原结合后，可刺激免疫动,物产生高效价、高亲和力的抗体。,3.大聚合物：,羧甲基纤维素、聚乙烯吡咯烷酮,等，可与半抗原结合，加入弗氏完全佐剂亦,可诱发动物产生抗体。,免疫原与抗血清制备技术,30,载体类型 1.蛋白质：人血清白蛋白、牛,半抗原-载体连接方法1,碳化二亚胺法：,R-NH=CH-R,半抗原载体蛋白质,搅拌12h,室温24,h,透吸除去未反应的半抗原,人工免疫原,半抗原载体连接方法1,混合,免疫原与抗血清制备技术,31,半抗原-载体连接方法1碳化二亚胺法：R-,混合,半抗原-载体连接方法2,戊二醛法:,半抗原-NH,2,载体蛋白-NH,2,半抗原-N=,CH-(CH,2,),3,-CH=,NH-载体蛋白,OHC-(CH,2,),3,-CHO,*戊二醛是常用的带有两个活性基团的双,功能联接剂,半抗原载体连接方法2,免疫原与抗血清制备技术,32,混合 半抗原-载体连接方法2戊二醛法:半抗,半抗原-载体连接方法3,氯甲酸异丁脂法：,半抗原-COOH,载体蛋白-NH,2,Cl-COO-CH,2,CH(CH,3,),2,半抗原-COO-COO-CH,2,CH(CH,3,),2,半抗原-CO-,NH,-,载体蛋白,半抗原载体连接方法3,简便，用于类固醇抗原制备,HO-,CH,2,CH(CH,3,),2,免疫原与抗血清制备技术,33,半抗原-载体连接方法3氯甲酸异丁脂法：半,半抗原-载体连接方法4,琥珀酸酐法：,用于不含羧基衍生物半抗原制备,半抗原-CH,2,OH,CH,2,-CO CH,2,-CO,带羧基的半抗原琥珀酸衍生物,半抗原-CH,2,-OOC-CH,2,-CH,2,-COOH,返回,吡啶,再经氯甲酸异丁脂法或碳化,二亚胺法制备载体半抗原,半抗原载体连接方法4,免疫原与抗血清制备技术,34,半抗原-载体连接方法4琥珀酸酐法：用于不,四、佐剂,* 概念：,与抗原同时或预先注射于机体，能增,加机体免疫应答或改变免疫应答类型的物质。,四、佐剂,条件：,增加抗原的表面积；,改变抗原的活性基团构型；,佐剂与抗原混合能延长抗原在局部,组织的存留时间；,可直接或间接激活免疫活性细胞；,无毒性或无副作用。,免疫原与抗血清制备技术,35,四、佐剂* 概念：与抗原同时或预先注射于机体，能,（二）常用佐剂的种类和制备,1.氢氧化铝佐剂：,5%硫酸铝,5%氢氧化钠,氢氧化铝沉淀,制成悬液,即为佐剂,强烈搅拌,NS洗,二次,NS,等体积抗原,免疫接种,（二）常用佐剂的种类和制备,免疫原与抗血清制备技术,36,（二）常用佐剂的种类和制备1.氢氧化铝佐剂：5,2.明矾佐剂,10%硫酸钾铝,氢氧化钠校正pH值至6.5,沉淀,乳状悬液,*,明矾佐剂抗原常用用于肌肉注射，皮下注射,易引起肉芽种和脓肿。,NS搅拌,NS洗,二次,离心,抗原,备用,防腐剂,免疫原与抗血清制备技术,37,2.明矾佐剂10%硫酸钾铝氢氧化钠校,免疫原与抗血清制备技术培训课件,4.佐剂应用原则和评价,目的:,增强抗原对机体的免疫原性；,增强抗体的产生能力；,为制备出高效价的免疫血清；,增强可溶性抗原的免疫原性；,在某种情况下，改变Ag免疫应答类型；,延长抗原在免疫动物的时间；,改变抗原的分布；,增强局部对变应原的超敏反情况；,4.佐剂应用原则和评价,免疫原与抗血清制备技术,39,4.佐剂应用原则和评价目的:增强抗,应用佐剂的缺点,佐剂常混有微量其它物质，这些物质进,入体内后也可引起抗体的产主，影响抗,血清的特异性；,应用佐剂的缺点,注射佐剂可引起局部形成肉芽肿和无菌,性脓肿；,反复注射，易发生超敏反应，使局部组,织坏死，甚至引起动物死亡。,免疫原与抗血清制备技术,40,应用佐剂的缺点 佐剂常混有微,第二节 免疫血清的制备,1.免疫动物选择,2.免疫方法,3.动物采血法,4.免疫血清的分离及保存,免疫原与抗血清制备技术,41,第二节 免疫血清的制备1.免疫动物选择免疫原与抗血清制,一、免疫动物选择,能作免疫接种用的动物主要是哺乳类和禽类。,兔、绵羊、豚鼠、鸡、山羊和马。,一、免疫动物选择,1.抗原与免疫动物种属差异越远越好；,2.动物必须适龄、健壮、无感染的正常动物、,体重合乎要求；,3.不同动物种类对同一免疫原有不同的免疫,应答；,4.按需要量选择大小不同的动物。,免疫原与抗血清制备技术,42,一、免疫动物选择 能作免疫接种用的动物主要是哺乳类,二、免疫方法,3.免疫方案,全量免疫法：弗氏佐剂抗原多次注射,微量免疫法：卡介苗,7天,弗氏佐剂,1月,抗原,混合免疫法：综合皮下、淋巴结和静脉,二、免疫方法,1.免疫原的注射剂量,2.免疫途径：免疫反应产生速度依次为静脉,腹腔肌肉皮下皮内淋巴结足掌,免疫原与抗血清制备技术,43,二、免疫方法 3.免疫方案二、免疫方法 1.免,三、动物采血法,1.颈动脉放血法：最常用的方法,2.心脏采血法：要求操作熟练,3.静脉采血法：,1.4保存：可保存36个月,2.低温保存：-20-40，可保存23年,3.冰冻干燥保存：可保存35年,三、动物采血法,四、免疫血清的分离和保存,免疫原与抗血清制备技术,44,三、动物采血法1.颈动脉放血法：最常用的方法1.4,第三节 抗体的纯化和鉴定,1.抗体特异性的纯化,2.特异性IgG类抗体的纯化,3.特异性抗体的鉴定,免疫原与抗血清制备技术,45,第三节 抗体的纯化和鉴定1.抗体特异性的纯化免疫原与抗,一、抗体特异性的纯化,1.亲合层析法：,将交叉抗原交联到Sepharose,4B上，装柱后，将预吸收的抗体通过亲合层,析柱，杂抗体吸附在柱上，流出液则是特异,性抗体。,一、抗体特异性的纯化,2.吸附法：,利用不含特异性抗原的抗原液，直,接加到免疫血清中，抗原则与抗体结合，上,清液则为无杂抗体的单价特异性抗体。,免疫原与抗血清制备技术,46,一、抗体特异性的纯化 1.亲,二、特异性IgG类抗体的纯化,1.盐吸沉淀法：,经硫酸铵盐吸提取球蛋白,3次，基本为IgG类抗体，但不纯。,二、特异性IgG类抗体的纯化,2.A蛋白亲和层析：,SPA与IgG的Fc段有很强的,特异性的亲和力，细菌表面不同位点独立地,与抗体结合，一个A蛋白至少可以结合二个,IgG分子。适合纯化细胞培养上清中的McAb。,3.其它：,凝胶过滤、离子交换层析等,免疫原与抗血清制备技术,47,二、特异性IgG类抗体的纯化1.盐吸沉淀法：经硫,三、特异性抗体的鉴定,1.抗体效价的鉴定：,即为抗体活性滴定,三、特异性抗体的鉴定,2.抗体特异性鉴定：,细菌类抗原的抗体用凝集试验,可溶性抗原的抗体用双向琼脂扩散试验,3.抗体的纯度鉴定：,免疫电泳分析法,4.抗体亲和力鉴定：,亲和力高则灵敏度好,免疫原与抗血清制备技术,48,三、特异性抗体的鉴定 1.抗体效价的鉴定：即为,第四节 单克隆抗体技术,单克隆抗体：,由B细胞杂交瘤产生的只识别抗原,分子上一种抗原决定簇的抗体分子。,多克隆抗体：,识别抗原分子上各种抗原决定簇,的多种抗体的混合制剂。,一、杂交瘤技术的原理及流程,二、单克隆抗体的应用,返回,免疫原与抗血清制备技术,49,第四节 单克隆抗体技术单克隆抗体：由B细胞杂交瘤产生的,一、,杂交瘤技术的原理及流程,免疫原与抗血清制备技术,50,一、杂交瘤技术的原理及流程免疫原与抗血清制备技术,二、单克隆抗体的应用,1.医学检验试剂：,传染病的快速诊断,寻找TSA及检测TAA,免疫细胞抗原检测,激素测定,血中药物浓度监测,HLA分型监测,二、单克隆抗体的应用,2.导向治疗作用,3.抗原物质的分离和提纯,免疫原与抗血清制备技术,51,二、单克隆抗体的应用1.医学检验试剂：二、单克隆,