2.1-第五章 免疫生物傳感器ppt課件

1、1第五章第五章 免疫生物傳感器免疫生物傳感器5.1 概述2第二章第二章 免疫生物傳感器免疫生物傳感器5.1 概述免疫學(xué)經(jīng)歷了四個迅速發(fā)展階段免疫學(xué)經(jīng)歷了四個迅速發(fā)展階段n18761876年后，多種病原菌被發(fā)現(xiàn)，用已滅活及減毒的病原體年后，多種病原菌被發(fā)現(xiàn)，用已滅活及減毒的病原體制成疫苗，預(yù)防多種傳染病，使疫苗得以廣泛發(fā)展和使用。制成疫苗，預(yù)防多種傳染病，使疫苗得以廣泛發(fā)展和使用。n19001900年前后，抗原與抗體的發(fā)現(xiàn)，揭示出年前后，抗原與抗體的發(fā)現(xiàn)，揭示出“抗原誘導(dǎo)特異抗原誘導(dǎo)特異抗體產(chǎn)生抗體產(chǎn)生這一免疫學(xué)的根本問題，促進(jìn)了免疫化學(xué)的發(fā)這一免疫學(xué)的根本問題，促進(jìn)了免疫化學(xué)的發(fā)展及抗體的臨床

2、應(yīng)用。展及抗體的臨床應(yīng)用。3第二章第二章 免疫生物傳感器免疫生物傳感器5.1 概述免疫學(xué)經(jīng)歷了四個迅速發(fā)展階段免疫學(xué)經(jīng)歷了四個迅速發(fā)展階段n19571957年后，細(xì)胞免疫學(xué)的興起，人們理解到特異免疫是年后，細(xì)胞免疫學(xué)的興起，人們理解到特異免疫是T T、B B淋巴細(xì)胞對抗原刺激所進(jìn)行的主動免疫應(yīng)答過程的結(jié)淋巴細(xì)胞對抗原刺激所進(jìn)行的主動免疫應(yīng)答過程的結(jié)果，理解到細(xì)胞免疫和體液免疫的不同效應(yīng)與協(xié)同功能。果，理解到細(xì)胞免疫和體液免疫的不同效應(yīng)與協(xié)同功能。n19771977年后，分子免疫學(xué)的發(fā)展，人們從分子水平理解抗年后，分子免疫學(xué)的發(fā)展，人們從分子水平理解抗原刺激與淋巴細(xì)胞應(yīng)答類型的內(nèi)在聯(lián)系與機(jī)制。原

3、刺激與淋巴細(xì)胞應(yīng)答類型的內(nèi)在聯(lián)系與機(jī)制。45.1 概述我國我國1111世紀(jì)開始接種人痘苗。世紀(jì)開始接種人痘苗。1818世紀(jì)后葉，世紀(jì)后葉， JennerJenner發(fā)明牛痘苗。發(fā)明牛痘苗。55.2 免疫學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)1.1.抗原抗原 定義定義: : 能夠刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)能夠刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)1 1免疫原性免疫原性 2 2免疫反應(yīng)性免疫反應(yīng)性 品種：品種： 1 1天然抗原天然抗原 2 2人工抗原人工抗原 3 3合成合成抗原抗原65.2 免疫學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ) 理化性狀理化性狀: : 1 1物理性狀：物理性狀： 分子質(zhì)量較大，分子質(zhì)量較大，104D104D以上以上 環(huán)狀比直線型免疫原性更好環(huán)

4、狀比直線型免疫原性更好 2 2化學(xué)組成：多數(shù)是蛋白質(zhì)化學(xué)組成：多數(shù)是蛋白質(zhì)75.2 免疫學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ) 抗原決定簇：抗原決定簇：抗原決定簇是抗原物質(zhì)的抗原決定簇是抗原物質(zhì)的一些化學(xué)基團(tuán)。它們是免疫一些化學(xué)基團(tuán)。它們是免疫細(xì)胞和抗體識別的標(biāo)志。不細(xì)胞和抗體識別的標(biāo)志。不同的抗原所具有的抗原決定同的抗原所具有的抗原決定簇數(shù)目和分布不同。有的抗簇數(shù)目和分布不同。有的抗原的抗原決定簇數(shù)量多且分原的抗原決定簇數(shù)量多且分布在表面，有的則數(shù)量較少布在表面，有的則數(shù)量較少或分布于抗原內(nèi)部。只有暴或分布于抗原內(nèi)部。只有暴露的抗原決定簇能為免疫系露的抗原決定簇能為免疫系統(tǒng)識別。統(tǒng)識別。85.2 免疫學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)2.2.

5、抗體抗體 定義定義: :抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生的具有特異性抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生的具有特異性免疫功能的球蛋白。免疫功能的球蛋白。 人類免疫球蛋白已發(fā)現(xiàn)有五大類人類免疫球蛋白已發(fā)現(xiàn)有五大類 IgGIgG、IgA IgA 、IgMIgM、IgDIgD、IgEIgE 抗體也具有抗原性抗體也具有抗原性95.2 免疫學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ) 抗體結(jié)構(gòu)抗體結(jié)構(gòu)抗體的結(jié)構(gòu)抗體的結(jié)構(gòu)- -有有4 4條多肽鏈的對稱結(jié)構(gòu)條多肽鏈的對稱結(jié)構(gòu)NoImage105.2 免疫學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)3 3、抗原、抗原- -抗體反應(yīng)：抗體反應(yīng)：抗原與相應(yīng)抗體的特異性結(jié)合反應(yīng)稱為抗原抗原與相應(yīng)抗體的特異性結(jié)合反應(yīng)稱為抗原抗體反應(yīng)抗體反應(yīng)(antigen-antib

6、ody reaction)(antigen-antibody reaction)?？乖?。抗原抗體反應(yīng)既可在體內(nèi)作為免疫應(yīng)答的效應(yīng)機(jī)制自然發(fā)體反應(yīng)既可在體內(nèi)作為免疫應(yīng)答的效應(yīng)機(jī)制自然發(fā)生，也可在體外作為免疫學(xué)實驗的結(jié)果出現(xiàn)。在體生，也可在體外作為免疫學(xué)實驗的結(jié)果出現(xiàn)。在體內(nèi)，可表現(xiàn)為溶菌、殺菌、促進(jìn)吞噬或中和毒素等內(nèi)，可表現(xiàn)為溶菌、殺菌、促進(jìn)吞噬或中和毒素等作用，在體外，依相應(yīng)抗原物理性狀作用，在體外，依相應(yīng)抗原物理性狀 以及反應(yīng)的以及反應(yīng)的條件不同，可出現(xiàn)凝聚、沉淀和溶解反應(yīng)等反應(yīng)。條件不同，可出現(xiàn)凝聚、沉淀和溶解反應(yīng)等反應(yīng)。本章敘述的抗原抗體反應(yīng)，主要是指抗原和本章敘述的抗原抗體反應(yīng)，主要

7、是指抗原和抗體在體外結(jié)合所表現(xiàn)的反應(yīng)?？贵w在體外結(jié)合所表現(xiàn)的反應(yīng)。115.2 免疫學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)3 3、抗原、抗原- -抗體反應(yīng)：抗體反應(yīng)：結(jié)合點位于結(jié)合點位于FabFab段，即抗體活性中心段，即抗體活性中心抗原抗體結(jié)合反應(yīng)是抗原決定簇和抗體分子可變區(qū)之間的抗原抗體結(jié)合反應(yīng)是抗原決定簇和抗體分子可變區(qū)之間的相互作用，是一種分子表面的特異的可逆的弱結(jié)合力。這相互作用，是一種分子表面的特異的可逆的弱結(jié)合力。這些弱結(jié)合力只能在極短距離內(nèi)才能發(fā)生效應(yīng)。因此抗原抗些弱結(jié)合力只能在極短距離內(nèi)才能發(fā)生效應(yīng)。因此抗原抗體結(jié)合反應(yīng)的最重要的先決條件體結(jié)合反應(yīng)的最重要的先決條件 1 1形狀互補(bǔ)形狀互補(bǔ) 2 2電荷相反

8、電荷相反125.3 免疫生物傳感器反應(yīng)原理1 1、免疫學(xué)分析方法：、免疫學(xué)分析方法：1 1免疫沉淀測定法免疫沉淀測定法 2 2放射免疫測定法放射免疫測定法 3 3免疫熒光測定法免疫熒光測定法 4 4酶聯(lián)免疫測定法酶聯(lián)免疫測定法 5 5免疫電極測定法免疫電極測定法135.3 免疫生物傳感器反應(yīng)原理1 1、免疫學(xué)分析：、免疫學(xué)分析：1 1免疫沉淀測定法免疫沉淀測定法免疫沉淀是利用抗原和抗體的特異性結(jié)合以及細(xì)菌免疫沉淀是利用抗原和抗體的特異性結(jié)合以及細(xì)菌蛋白質(zhì)如蛋白質(zhì)如“protein Aprotein A特異性地結(jié)合到免疫球蛋特異性地結(jié)合到免疫球蛋白的白的FCFC片段，形成蛋白片段，形成蛋白A A

9、抗體目標(biāo)蛋白的復(fù)合抗體目標(biāo)蛋白的復(fù)合物。經(jīng)沉淀洗滌后，通過電泳使之達(dá)到分離提純和物。經(jīng)沉淀洗滌后，通過電泳使之達(dá)到分離提純和檢測抗原的目的。檢測抗原的目的。免疫沉淀電泳技術(shù)是經(jīng)典的免疫學(xué)實驗，最大的優(yōu)免疫沉淀電泳技術(shù)是經(jīng)典的免疫學(xué)實驗，最大的優(yōu)勢是分辨力強(qiáng)，敏感度高，結(jié)果易于分析。勢是分辨力強(qiáng)，敏感度高，結(jié)果易于分析。145.3 免疫生物傳感器反應(yīng)原理1 1、免疫學(xué)分析：、免疫學(xué)分析：1 1免疫沉淀測定法免疫沉淀測定法155.3 免疫生物傳感器反應(yīng)原理1 1、免疫學(xué)分析：、免疫學(xué)分析： 2 2放射免疫測定法放射免疫測定法是利用放射性同位素是利用放射性同位素14C14C等示蹤技術(shù)和免疫化等示蹤技

10、術(shù)和免疫化學(xué)技術(shù)結(jié)合起來的方法，具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、學(xué)技術(shù)結(jié)合起來的方法，具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、重復(fù)性好的特點，靈敏度可以達(dá)到重復(fù)性好的特點，靈敏度可以達(dá)到ngng甚至甚至pgpg水平。水平。本法特別適用于微量蛋白質(zhì)的定量測定。本法特別適用于微量蛋白質(zhì)的定量測定。缺點是使用同位素，對使用者和環(huán)境有一定危害性。缺點是使用同位素，對使用者和環(huán)境有一定危害性。 165.3 免疫生物傳感器反應(yīng)原理1 1、免疫學(xué)分析：、免疫學(xué)分析： 2 2放射免疫測定法競爭法）放射免疫測定法競爭法）圖中黑圈表示標(biāo)記抗原，白圈表示非標(biāo)記抗原，長條代表抗體，每個抗體有兩個圖中黑圈表示標(biāo)記抗原，白圈表示非標(biāo)記抗原，長條

11、代表抗體，每個抗體有兩個結(jié)合位點，標(biāo)記抗原與非標(biāo)記抗原對抗體有同等的結(jié)合能力。結(jié)合位點，標(biāo)記抗原與非標(biāo)記抗原對抗體有同等的結(jié)合能力。 175.3 免疫生物傳感器反應(yīng)原理1 1、免疫學(xué)分析：、免疫學(xué)分析： 3 3免疫熒光測定法免疫熒光測定法某些物質(zhì)的分子能吸收能量而發(fā)射出熒光，稱為熒某些物質(zhì)的分子能吸收能量而發(fā)射出熒光，稱為熒光素。將熒光素標(biāo)記在抗體或抗原上，與相應(yīng)光素。將熒光素標(biāo)記在抗體或抗原上，與相應(yīng)的抗原或抗體結(jié)合后，然后對熒光分子進(jìn)行誘的抗原或抗體結(jié)合后，然后對熒光分子進(jìn)行誘導(dǎo)激發(fā)使其發(fā)出熒光信號實現(xiàn)對物質(zhì)的定性或定量導(dǎo)激發(fā)使其發(fā)出熒光信號實現(xiàn)對物質(zhì)的定性或定量測量的方法，稱為免疫熒光分

12、析法測量的方法，稱為免疫熒光分析法fluorescence fluorescence analysisanalysis）。）。免疫熒光分析法具有靈敏度高、選擇性強(qiáng)、需樣量免疫熒光分析法具有靈敏度高、選擇性強(qiáng)、需樣量少和方法簡便等優(yōu)點少和方法簡便等優(yōu)點 常用熒光素有異硫氰酸熒光素常用熒光素有異硫氰酸熒光素FITCFITC等等185.3 免疫生物傳感器反應(yīng)原理1 1、免疫學(xué)分析：、免疫學(xué)分析： 3 3免疫熒光測定法免疫熒光測定法195.3 免疫生物傳感器反應(yīng)原理1 1、免疫學(xué)分析：、免疫學(xué)分析： 4 4酶聯(lián)免疫測定法酶聯(lián)免疫測定法原理：利用酶促反應(yīng)的放大作用來顯示顏色變化，原理：利用酶促反應(yīng)的放大

13、作用來顯示顏色變化，實現(xiàn)對待測物質(zhì)的測量。實現(xiàn)對待測物質(zhì)的測量。步驟如下：步驟如下： （1 1抗體或抗原物理性的吸附于固相載體表抗體或抗原物理性的吸附于固相載體表面；面；（2 2抗原或抗體與酶偶聯(lián)，形成酶標(biāo)抗原抗原或抗體與酶偶聯(lián)，形成酶標(biāo)抗原或抗體）；或抗體）； （3 3酶標(biāo)抗原或抗體與相應(yīng)的抗體或抗原酶標(biāo)抗原或抗體與相應(yīng)的抗體或抗原結(jié)合后，然后通過酶催化底物產(chǎn)生顏色反應(yīng)，顏色結(jié)合后，然后通過酶催化底物產(chǎn)生顏色反應(yīng)，顏色反應(yīng)的深淺是與標(biāo)本中相應(yīng)抗原或抗體的量成正比反應(yīng)的深淺是與標(biāo)本中相應(yīng)抗原或抗體的量成正比例，從而實現(xiàn)定量測定。例，從而實現(xiàn)定量測定。 205.3 免疫生物傳感器反應(yīng)原理1 1、

14、免疫學(xué)分析：、免疫學(xué)分析： 4 4酶聯(lián)免疫測定法酶聯(lián)免疫測定法215.3 免疫生物傳感器反應(yīng)原理5免疫電極測定法：以免疫物質(zhì)作為敏感元件的電極測量方法具有很高的特異性分為直接免疫電極和間接免疫電極225.3 免疫生物傳感器反應(yīng)原理（1直接免疫電極工作原理：抗原抗體是攜帶大量電荷的蛋白質(zhì)，當(dāng)二者發(fā)生結(jié)合時會發(fā)生電化學(xué)或電學(xué)變化，通過檢測相應(yīng)的參數(shù)變化來實現(xiàn)對免疫反應(yīng)的檢測。常用的參數(shù)：介電常數(shù)、電導(dǎo)率、膜電位等235.3 免疫電極245.3 免疫電極d d A A 電容式傳感器255.3 免疫生物傳感器反應(yīng)原理（2間接免疫電極ELISA電極）工作原理：利用酶標(biāo)記物將免疫反應(yīng)的信號放大后間接的測定抗原或抗體。265.3 免疫生物傳感器反應(yīng)原