第一篇:肝臟移植中免疫學(xué)的重要性
免疫學(xué)稱得上是生命 科學(xué) 發(fā)展 的前沿學(xué)科,其發(fā)展日新月異,現(xiàn)已成為一門獨(dú)立的學(xué)科,并廣泛滲透到其他基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的領(lǐng)域之中。而肝臟疾病的診斷和 治療 是目前臨床面臨的重要問題之一 ,不斷提高肝臟疾病免疫學(xué)診療的質(zhì)量 ,可為臨床提供必要的診療指標(biāo)。下面筆者就從普遍存在的乙肝病毒和肝臟移植著手,談一談對有關(guān)免疫學(xué)的認(rèn)識。
一、乙肝免疫治療之相關(guān)事項(xiàng)乙肝病毒在全球有將近4億的感染者,每年發(fā)生與乙肝相關(guān)的肝硬化和肝癌而導(dǎo)致的死亡人數(shù)在一百萬以上,其數(shù)目駭人聽聞?,F(xiàn)階段,對乙肝病毒理想的治療方法應(yīng)該是激活足夠的免疫細(xì)胞,盡可能減少肝細(xì)胞的損傷,并能中止這種持續(xù)的感染。免疫治療前患者體內(nèi)抗原與前體dc系統(tǒng)的親和積處于平衡改造狀態(tài),平衡常數(shù)l1q1l2q2=k,假設(shè)從體外補(bǔ)給a的替代物對患者進(jìn)行治療,其濃度為△x,免疫治療效果c的增加濃度為n。由于b的群體中個(gè)體的親和力呈正態(tài)分布,所以認(rèn)為b數(shù)量的減小倍數(shù)等于平均親和力的減小倍數(shù),假設(shè)c的生理流量不受影響,q1不變,那么,n=l2{1-[l1/(l1+△x)]1/2},當(dāng)l1越小, 由于l1q1l2q2=k,所以l2越大,并且當(dāng)△x越大時(shí),n越大。所以免疫治療要大劑量給藥,同時(shí)大劑量給藥活化勢越大,活化速度也就越大。免疫治療需先降低血液中hbv-dna水平,所以有必要使用核苷類似物使l1減小,同時(shí)為了加速l2的增大,可能有使用免疫或血液系統(tǒng)興奮劑的必要。又成熟dc數(shù)量=n×發(fā)生體積,所以有靜脈給藥或者多點(diǎn)皮下給藥的必要。在慢性乙肝病人體內(nèi),由于存在靜息活化平衡常數(shù),那么在抗原濃度和親和力相同的情況下,前體dc的濃度和親和力之積為定值。前體dc濃度越大,親和力越小,此時(shí)給藥的途徑的區(qū)別大大縮小。乙肝病毒的各種抗原都對促進(jìn)細(xì)胞免疫和體液免疫有作用。拉米夫定能使乙肝病毒各種抗原的表達(dá)都有不同程度的降低,從而能降低抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒作用(adcc);乙肝病毒能通過提高腫瘤壞死因子相關(guān)的調(diào)亡誘導(dǎo)受體和死亡受體4的表達(dá)而增強(qiáng)腫瘤壞死因子相關(guān)的調(diào)亡誘導(dǎo)配體毒性,人肝細(xì)胞中hbv復(fù)制水平升高能增強(qiáng)腫瘤壞死因子相關(guān)的調(diào)亡誘導(dǎo)配體誘導(dǎo)的調(diào)亡;hbv感染時(shí)肝細(xì)胞可強(qiáng)表達(dá)cd95l和cd95,相互作用可引起肝細(xì)胞調(diào)亡。所以拉米夫定的使用能減少肝細(xì)胞的調(diào)亡。拉米夫定治療還能降低淋巴細(xì)胞的調(diào)亡敏感性,并且拉米夫定不會妨礙免疫系統(tǒng)對乙肝病毒的成功清除。在治療的過程中可以有選擇地予以護(hù)肝防纖維化治療。持續(xù)存在的乙肝病毒抗原對其敏感的前體dc持續(xù)的反向選擇,使得這些前體dc不能在同一段時(shí)間內(nèi)積累,繼而使得二者相互作用后產(chǎn)生的成熟的活化的dc不能在同一段時(shí)間內(nèi)積累,以致不能同時(shí)產(chǎn)生足夠的ctl細(xì)胞進(jìn)行有效的控制被感染的肝細(xì)胞的作用。所以有必要提前降低病人細(xì)胞外液中慢性乙肝抗原的含量,以減小它們的反向選擇作用。自然 界中生物對有限的資源同樣存在著相互的競爭。各種免疫細(xì)胞以及它們的亞群之間均存在著相互的競爭和抑制作用,如t細(xì)胞、nk和nkt細(xì)胞之間以及它們亞群之間的相互競爭。人體各種前體dc細(xì)胞亞群之間也同樣可能存在不同種群之間的相互競爭。乙肝病毒抗原系統(tǒng)對對其敏感的前體dc持續(xù)的反向選擇,使得這些敏感的前體dc減少,進(jìn)而使得它對其它前體dc細(xì)胞的抑制作用減弱,其它的前體dc細(xì)胞數(shù)量就會增加,進(jìn)而增強(qiáng)了它們對對乙肝病毒抗原系統(tǒng)敏感的前體dc細(xì)胞的抑制作用,使其恢復(fù)感染前的速度減小和能恢復(fù)的數(shù)量減少。同樣,被感染的肝細(xì)胞也會持續(xù)的反向選擇對其敏感的ctl細(xì)胞而使其數(shù)量減少,其它c(diǎn)tl細(xì)胞的數(shù)量將會增加,它們的抑制作用也會抑制乙肝病毒特異性ctl的恢復(fù)。為了增加對乙肝病毒敏感的前體dc的恢復(fù)速度,增大其能恢復(fù)的數(shù)量;同樣也為了特異性抗乙肝病毒的前途ctl細(xì)胞的恢復(fù),有必要解除這種持續(xù)的抑制作用。另外,外周血中被感染的dc細(xì)胞低水平表達(dá)mhc和共刺激分子,使得它們在與乙肝病毒特異性的t細(xì)胞群作用時(shí),誘導(dǎo)活化的t細(xì)胞的比例將下降,而耐受和調(diào)節(jié)性t細(xì)胞產(chǎn)生的比例將升高。要解決這些錯(cuò)綜復(fù)雜的局面,必須對免疫系統(tǒng)重新進(jìn)行一次格式化。
二、肝臟移植免疫學(xué)之相關(guān)事項(xiàng) 現(xiàn)代 器官移植是建立在移植免疫學(xué)基礎(chǔ)之上的,移植免疫學(xué)研究的每一個(gè)進(jìn)展都推動了器官移植的發(fā)展。目前,隨著現(xiàn)代移植免疫學(xué)的飛躍進(jìn)步,以外科技術(shù)、器官保存、圍手術(shù)期處理為基礎(chǔ)的肝臟移植技術(shù)日趨成熟。世界肝臟移植總例數(shù)已超過13萬例,目前以每年1萬多例的速度遞增,肝移植排在腎臟移植手術(shù)之后的所有器官移植的第二位,術(shù)后患者最長生存時(shí)間已超過30年。然而,盡管移植肝一年存活率可以達(dá)到80-90%,但是其中60-80%的移植物發(fā)生了急性排斥反應(yīng),慢性排斥反應(yīng)的發(fā)生率也高達(dá)10%。急性排斥反應(yīng)是移植病人再次發(fā)病入院的主要原因,而慢性排斥反應(yīng)患者則需要再次肝移植。
第二篇:模塊教學(xué)在醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
模塊教學(xué)在醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
模塊教學(xué)的內(nèi)容模塊教學(xué)是將醫(yī)學(xué)免疫學(xué)的全部課程根據(jù)各章節(jié)的知識特點(diǎn)、學(xué)習(xí)要求、臨床結(jié)合度、基礎(chǔ)性等不同劃分為幾個(gè)模塊,各模塊根據(jù)其自身內(nèi)容和特點(diǎn)選擇相應(yīng)的教學(xué)方式,避免了醫(yī)學(xué)免疫學(xué)課程的枯燥乏味,也保證了學(xué)生對醫(yī)學(xué)免疫學(xué)基礎(chǔ)理論的掌握和理解,同時(shí)又能兼顧臨床知識的聯(lián)系和科研意識的培養(yǎng)。這種教學(xué)內(nèi)容的劃分也避免了對醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)體系的完全變革,因此能適應(yīng)新形勢下對醫(yī)學(xué)免疫學(xué)課程教學(xué)的新要求。
1.1 基礎(chǔ)知識模塊 包括緒論、免疫器官和組織、免疫細(xì)胞、抗原、抗體、補(bǔ)體、MHC、免疫應(yīng)答等章節(jié)。這些章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容中包括大量免疫學(xué)基本概念和基本原理,特點(diǎn)是基礎(chǔ)性很強(qiáng),這一模塊的教學(xué)內(nèi)容無論如何變革,都必須保證學(xué)生的理解和掌握。最好的方法就是保持其基礎(chǔ)性,按照傳統(tǒng)教學(xué)法進(jìn)行教學(xué),也可結(jié)合啟發(fā)式教學(xué),保證學(xué)生能順利掌握基礎(chǔ)內(nèi)容。可將知識點(diǎn)劃分為“掌握”、“熟悉”和“了解”內(nèi)容,讓學(xué)生知道哪些是必須掌握的,哪些是需要理解的,也可根據(jù)知識點(diǎn)整理針對每一章的自測試題,完成課堂教學(xué)內(nèi)容后,布置學(xué)生自測,強(qiáng)化教學(xué)效果。教師可通過自測題的完成情況來了解學(xué)生對此模塊教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)情況, 保證學(xué)生對基礎(chǔ)理論知識的真正掌握。
1.2 前沿進(jìn)展模塊 包括細(xì)胞因子、分化抗原、黏附分子、免疫耐受、免疫調(diào)節(jié)、免疫診斷、免疫治療等章節(jié)。這一模塊的特點(diǎn)是教學(xué)內(nèi)容需掌握的知識點(diǎn)較少,但范圍較廣,而且涉及免疫學(xué)研究前沿內(nèi)容較多。如果仍采用傳統(tǒng)教學(xué)形式, 難免枯燥乏味,不易理解。因此這一模塊的教學(xué)可以適當(dāng)與科研相結(jié)合,將免疫學(xué)前沿內(nèi)容融入到教學(xué)中,相關(guān)綜述文獻(xiàn)的查找、閱讀、討論、寫作嘗試等方法均可以在此模塊中應(yīng)用。學(xué)生通過閱讀文獻(xiàn)或親自撰寫綜述文獻(xiàn),可以近距離接觸免疫前沿知識和相關(guān)內(nèi)容的科研進(jìn)展,順利完成此模塊教學(xué)內(nèi)容的同時(shí),可以培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和查找閱讀文獻(xiàn)的能力。此模塊可以通過學(xué)生參與的認(rèn)真程度、撰寫綜述的符合標(biāo)準(zhǔn)程度、對所查文獻(xiàn)的理解程度、對相關(guān)章節(jié)的了解程度等評價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。1.3 臨床免疫學(xué)模塊 包括自身免疫病、免疫缺陷病、移植免疫、腫瘤免疫等章節(jié)。此模塊主要涉及免疫系統(tǒng)在病理狀態(tài)下功能的改變以及異常免疫應(yīng)答在發(fā)病機(jī)制中的作用,與臨床關(guān)系非常密切,此部分也是多數(shù)學(xué)生學(xué)習(xí)和關(guān)注的重要部分,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣較高。但是這些章節(jié)并不作為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)的重點(diǎn),學(xué)時(shí)通常占用較少,根本無法系統(tǒng)學(xué)習(xí)和認(rèn)識免疫與相關(guān)疾病的關(guān)系,而這些疾病往往又屬于臨床常見病和多發(fā)病,因此傳統(tǒng)教學(xué)無法滿足學(xué)生對臨床疾病 熟悉和了解的需要。在此模塊教學(xué)中應(yīng)以疾病為線索,引導(dǎo)學(xué)生將剛剛學(xué)習(xí)過的免疫學(xué)基礎(chǔ)知識應(yīng)用于臨床疾病的發(fā)病機(jī)制、診斷原理、預(yù)防和治療原理之中。教學(xué)中可以使用 PBL教學(xué)法或病例分析教學(xué)法,通過教師提出問題或?qū)W生自己提問、自己回答的方式,系統(tǒng)、全面、深入、自主的掌握這一部分內(nèi)容,也可以直接應(yīng)用病例要求學(xué)生進(jìn)行深入討論。無論哪一種方式,都可以很好地使醫(yī)學(xué)免疫學(xué)基礎(chǔ)知識與臨床常見病相結(jié)合,從而培養(yǎng)學(xué)生分析疾病發(fā)生機(jī)制、檢測、診斷和治療原理的能力。此部分內(nèi)容可以通過學(xué)生書寫報(bào)告或者上交討論記錄等形式進(jìn)行考評。
1.4 知識應(yīng)用模塊 包括超敏反應(yīng)、免疫預(yù)防等章節(jié),此模塊教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活、免疫相關(guān)疾病的預(yù)防密切相關(guān),如過敏癥的發(fā)生、疫苗的使用方法和原理等,特別是近年來一些流行病的爆發(fā),其預(yù)防和治療方法都是學(xué)生較為關(guān)心的內(nèi)容。此部分的教學(xué)應(yīng)選用較為靈活的教學(xué)方法,可以根據(jù)不同主講教師的特點(diǎn)和能力,也可以根據(jù)不同專業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行多種教學(xué)方法的聯(lián)合應(yīng)用。教學(xué)方法中應(yīng)以討論式教學(xué)或論壇式教學(xué)為主,也可以結(jié)合演講、小品、錄像等多種形式鼓勵(lì)學(xué)生積極參與,在愉快的教學(xué)活動中學(xué)習(xí)到更多、更實(shí)用的知識。此部分可根據(jù)氣氛的熱烈程度、分析的深入程度、總結(jié)結(jié)論的準(zhǔn)確程度等對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)。2 模塊教學(xué)的評價(jià)模塊教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)是伸縮性較強(qiáng),可以逐步實(shí)施。教師從傳統(tǒng)教學(xué)模式向其他教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變需要過程,包括思維轉(zhuǎn)變的過程、教學(xué)能力提高的過程、新教學(xué)法的適應(yīng)過程等。模塊教學(xué)應(yīng)用過程中可以采取逐步增加的方式,根據(jù)不同教師能力和個(gè)性特點(diǎn),有選擇性的增加模塊。比如年輕教師能力不夠,可以在基礎(chǔ)知識模塊上增加知識應(yīng)用模塊,適應(yīng)和駕馭后再增加臨床知識模塊,之后增加前沿進(jìn)展模塊;科研能力較強(qiáng)的教師可以先增加前言進(jìn)展模塊;對PBL和案例分析感興趣的教師也可以先增加臨床知識模塊。這種方式可以更好的發(fā)掘教師的潛力和熱情,避免因全面改革使用新的教學(xué)方法,導(dǎo)致的教師和學(xué)生不適應(yīng)和抵觸情緒,達(dá)不到真正想要的教學(xué)效果。
第三篇:流式細(xì)胞儀在免疫學(xué)研究中的應(yīng)用
流式細(xì)胞儀在免疫學(xué)研究中的應(yīng)用
摘 要:隨著現(xiàn)代激光技術(shù)、電子檢測技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等的迅速發(fā)展,流式細(xì)胞儀(FCM)在免疫學(xué)、生物學(xué)、遺傳學(xué)、血液學(xué)、臨床檢驗(yàn)等領(lǐng)域中得到了更加廣泛的應(yīng)用。在免疫學(xué)研究領(lǐng)域,F(xiàn)CM以快速、靈活及定量等特點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于基礎(chǔ)研究和臨床治療的各個(gè)方面,尤其是與單克隆抗體技術(shù)的結(jié)合,使其在免疫分型、分選、免疫監(jiān)測、免疫細(xì)胞的系統(tǒng)發(fā)生及特性研究等方面發(fā)揮了重要的作用,成為現(xiàn)代免疫學(xué)研究不可缺少的工具。該文對近年來流式細(xì)胞儀在免疫學(xué)研究中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行了綜述。
關(guān)鍵詞:流式細(xì)胞儀;免疫學(xué);檢測
流式細(xì)胞儀(flow cytometry,F(xiàn)CM)是一種集激光技術(shù)、電子物理技術(shù)、光電測量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、細(xì)胞熒光化學(xué)技術(shù)以及單克隆抗體技術(shù)為一體的新型高科技儀器[1]。FCM 可對細(xì)胞大小、細(xì)胞表面抗原的表達(dá)等進(jìn)行快速、靈活、定量、多參數(shù)的檢測,而且,可同時(shí)用于檢測細(xì)胞內(nèi)的核酸定量、DNA倍體、細(xì)胞周期分析,細(xì)胞因子和黏附分子等[2]。具有分析速度快、精確度高、重復(fù)性好和費(fèi)用低廉等優(yōu)點(diǎn)。流式細(xì)胞儀介紹
1.1 流式細(xì)胞儀的工作原理
流式細(xì)胞儀主要由流動室和液流系統(tǒng),激光源和光學(xué)系統(tǒng),光電管和檢測系統(tǒng),計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)和細(xì)胞分選系統(tǒng)5部分組成,其中,流動室是儀器的核心部件。
將待測標(biāo)本制備成單細(xì)胞懸液,經(jīng)特異性熒光染料染色后,由氣壓裝置送入流動室,以一定的流速經(jīng)過噴嘴進(jìn)入激光聚焦區(qū),流速的選擇與檢測的目的有關(guān),此時(shí),在激光束的照射下,被熒光染色的細(xì)胞產(chǎn)生散射光和激發(fā)熒光,其散射光信號和熒光信號經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)收集,由檢測系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成為電信號,再通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換為可被計(jì)算機(jī)識別的數(shù)字信號,各種信號經(jīng)計(jì)算機(jī)采集后,用相應(yīng)的應(yīng)用軟件進(jìn)行分析處理,最后,以直方圖或三維圖的形式顯示出來。選擇不同的單克隆抗體及熒光染料,可同時(shí)測定一個(gè)細(xì)胞上的多種不同的特征參數(shù),從而可以對細(xì)胞進(jìn)行分類[3]。1.2 流式細(xì)胞儀機(jī)型介紹
近年,流式細(xì)胞儀的主要生產(chǎn)廠家有美國的BD(BectonDickinson)公司、貝克曼庫耳(Beckman Coulter)公司和德國的Partec公司。國內(nèi)使用的流式細(xì)胞儀主要由前兩家生產(chǎn)。它們生產(chǎn)出一系列科研型和臨床型的流式細(xì)胞儀,并研制生產(chǎn)了流式細(xì)胞儀所用的各種單克隆抗體和熒光試劑。
流式細(xì)胞儀可分為兩大類,一類為臨床分析型(又稱小型機(jī)、臺式機(jī)),其特點(diǎn)為儀器光路調(diào)節(jié)系統(tǒng)固定,自動化程度高,易學(xué)易掌握,適合在臨床實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用。如BD公司的FACSCalibur,BeckmanCoulter公司的EPICSXL,Partec公司的Pas,Cytomation公司的MOFLO,Aber公司的Microcyte,Ortho公司Cytoron等。
另一類為科研分選型(又稱綜合型),特點(diǎn)為功能齊全,分析靈活,可快速將所感興趣的細(xì)胞分選出來,同時(shí)可選配多種波長類型的激光器,適用于廣泛的科學(xué)研究之用。如BD公司的FACSVantage,Beckman Coulter公司的EPICS ALTRA,Partec公司的PasIII及Cytomation公司的MOFLOMLS等。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子制造技術(shù)、激光技術(shù)及熒光素合成技術(shù)的發(fā)展,流式細(xì)胞儀的制造工藝、功能、精確度等有了質(zhì)的飛躍。流式細(xì)胞儀已開始向模塊化發(fā)展,即它的光學(xué)系統(tǒng)、檢測器單元和電子系統(tǒng)都可以按照試驗(yàn)要求隨意更換[4]。各流式細(xì)胞儀生產(chǎn)廠商繼續(xù)推出新產(chǎn)品以滿足用戶的不同需要。如BD公司的FACSAria(高速細(xì)胞分選儀)、分選增強(qiáng)型FACSVantage SETM(多色分析和高速分選流式細(xì)胞儀)、LSR II(數(shù)字化分析型流式細(xì)胞儀),F(xiàn)ACSCanto(雙激光六色分析流式細(xì)胞儀)。BeckmanCoulter公司近年又推出了Cytomics ?FC 500系列,如FC 500MCL/MPL 采用單激光或雙激光激發(fā)方式,可進(jìn)行五色分析。Partec公司的頂級科研型十三色熒光流式細(xì)胞儀CYFLOW ML,臨床科研型六色熒光流式細(xì)胞儀DYFLOW SL。Amnis公司的Image Stream100(激光流動成像細(xì)胞儀),將流式多色檢測技術(shù)和熒光顯微圖像顯示技術(shù)結(jié)合在一個(gè)平臺上,不僅可以通過熒光信號的強(qiáng)度,還可以通過細(xì)胞熒光圖像對細(xì)胞內(nèi)外信號定位,從而對細(xì)胞亞群進(jìn)行定性和定量分析。流式細(xì)胞儀在免疫學(xué)中的應(yīng)用近年來,隨著生物醫(yī)學(xué)等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和免疫學(xué)研究的深入,流式細(xì)胞儀在分子免疫學(xué)、免疫生物學(xué)和免疫遺傳學(xué),免疫血液學(xué)、免疫藥理學(xué)、移植免疫學(xué)、腫瘤免疫學(xué)、抗感染免疫學(xué)、臨床免疫學(xué)等免疫學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)學(xué)科,以及淋巴細(xì)胞及其亞群分析、淋巴細(xì)胞免疫分型、細(xì)胞因子檢測等臨床研究中,也有了越來越廣泛的應(yīng)用。
2.1 淋巴細(xì)胞及其亞群分析
FCM在臨床淋巴細(xì)胞及其亞群分析中得到廣泛應(yīng)用,可同時(shí)檢測出一種或幾種淋巴細(xì)胞細(xì)胞表面抗原,將不同的淋巴細(xì)胞亞群區(qū)分開,并計(jì)算出它們相互間的比例。通過淋巴細(xì)胞及其亞群數(shù)量的檢測,可了解在不同情況下機(jī)體的免疫功能狀態(tài),輔助臨床疾病的診斷,探索疾病的發(fā)病機(jī)理、病程、預(yù)后,指導(dǎo)臨床治療方案[5]。
由于FCM可以進(jìn)行高靈敏度、高速度和多參數(shù)分析,使FCM對血液淋巴細(xì)胞亞群的檢測較其他方法更精確,故其被認(rèn)為是血液淋巴細(xì)胞亞群分析的標(biāo)準(zhǔn)方法[6]。
2.1.1 檢測項(xiàng)目 在臨床上,淋巴細(xì)胞及其亞群分析項(xiàng)目包括:B/NK/CD4/CD8/CD4:CD8;絕對計(jì)數(shù)(TruCount);活化淋巴細(xì)胞的檢測(CD69/HLADR/CD71/B27);CD4+ Th/i和CD8+Ts/c的進(jìn)一步區(qū)分;Naive/Memory T細(xì)胞亞群的檢測;Th1/Th2亞群的檢測。
用流式細(xì)胞儀診斷某種疾病時(shí),經(jīng)常需要檢測多個(gè)項(xiàng)目,如當(dāng)人類感染免疫缺陷病病毒(Human immunodeficiency virus,HIV)后,HIV主要選擇地侵入人類具有重要免疫功能的T淋巴細(xì)胞亞群中的輔助性T細(xì)胞,即Th細(xì)胞(CD4+),使具有重要免疫功能的T細(xì)胞群被破壞,繼而累及全身免疫器官,使機(jī)體免疫功能下降。檢測的免疫指標(biāo)表現(xiàn)為:T淋巴細(xì)胞總數(shù)減少(正常值的65%~81%);T細(xì)胞亞群比值倒置,即Th/Ts<1.0(正常1.3∶12~2.1∶1);Th細(xì)胞(CD4+)絕對計(jì)數(shù)<200個(gè)/μL(正常值400~1 500細(xì)胞/μL),CD8+ T細(xì)胞在感染早期增多,后期則下降;Ts細(xì)胞增高,NK細(xì)胞減少或活力下降,B淋巴細(xì)胞群則在正常范圍;CD4+/CD8+ 明顯低于健康成人(P<0.01)。
2.1.2 檢測技術(shù)的發(fā)展 隨著新的熒光色素分子的不斷發(fā)現(xiàn),熒光標(biāo)記技術(shù)的進(jìn)步和流式細(xì)胞儀的多激光激發(fā)技術(shù)的進(jìn)展,多色熒光分析得到迅速發(fā)展,三色、四色甚至五色或六色熒光分析對細(xì)胞亞群的識別、細(xì)胞功能評價(jià)等更為精確。近年,淋巴細(xì)胞及其亞群的分析已經(jīng)發(fā)展到三色熒光以上分析,且借用MultiSET全自動獲取分析軟件完成。如:通過四色熒光標(biāo)記,對外周血T淋巴細(xì)胞亞群可進(jìn)行快速、客觀、準(zhǔn)確檢測及絕對計(jì)數(shù)分析[78]。利用流式細(xì)胞儀,采用多色熒光標(biāo)記的單克隆抗體,分析黏附性T 細(xì)胞表面CD3+ CD4+ 或CD8+CD19-CD16-CD45RO+CD62+CD27+ CD57 抗原,從而對LFA1adhesive T 細(xì)胞快速準(zhǔn)確地測定[9]。
總之,用流式細(xì)胞儀檢測淋巴細(xì)胞及其亞群的檢測技術(shù)朝著多激光、多色分析方向發(fā)展。近年來,為了使樣本一次檢測,得到更多結(jié)果,滿足臨床多色分析診斷的需要,一些廠家為臨床應(yīng)用專門設(shè)計(jì)了六色分析流式細(xì)胞儀。
2.2 白血病免疫分型
白血病是白細(xì)胞在分化到某個(gè)階段受阻后呈克隆性異常增殖的結(jié)果,它的發(fā)病是多階段的,不同病因引起的白血病的發(fā)病機(jī)制不同,在治療和預(yù)防上也不同,所以,利用白細(xì)胞分化不同階段出現(xiàn)的細(xì)胞表面標(biāo)志,可以對白血病進(jìn)行免疫分型,對其進(jìn)行導(dǎo)向治療[10]。近年,白血病的MICM(形態(tài)學(xué)、免疫學(xué)和細(xì)胞遺傳學(xué),分子生物學(xué))分型已成為現(xiàn)代白血病診斷的重要指標(biāo),其中應(yīng)用流式細(xì)胞儀進(jìn)行免疫表型的檢測在分型中發(fā)揮了越來越重要的作用,現(xiàn)已積累了豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。它具有快速、客觀、準(zhǔn)確、特異性強(qiáng)、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),對白血病進(jìn)行免疫分型具有極其重要的臨床診斷意義[11]。
準(zhǔn)確的免疫分型關(guān)鍵是區(qū)分正常細(xì)胞與白血病細(xì)胞,傳統(tǒng)的流式細(xì)胞儀白血病免疫分型依賴于白血病細(xì)胞的FSC/SSC特性來設(shè)定原始細(xì)胞群,然后根據(jù)門內(nèi)某些陽性單抗占門內(nèi)細(xì)胞的百分比來確定其抗原表達(dá)情況。很顯然,這種方法是不能將原始細(xì)胞與正常細(xì)胞完全分開的。
隨著免疫學(xué)和遺傳學(xué)及流式細(xì)胞儀檢測技術(shù)的發(fā)展,由開始的主要采用間接免疫熒光標(biāo)記法到直接免疫熒光標(biāo)記法,從單色或雙色到利用CD45抗體標(biāo)記設(shè)門法進(jìn)行多色免疫標(biāo)記。利用造血系統(tǒng)細(xì)胞CD45表達(dá)量與細(xì)胞分化程度的高度相關(guān)性,可以精確地將原始/幼稚細(xì)胞與正常成熟細(xì)胞群完全分開。使免疫分型的準(zhǔn)確性得到很大的提高,現(xiàn)在,已成為診斷白血病免疫分型的重要工具[12]。國際上普遍采用三色或四色分析的方法,利用CD45SSC設(shè)門法,并結(jié)合其他技術(shù)進(jìn)行免疫分型。如應(yīng)用流式細(xì)胞儀,采用CD45 SSC 設(shè)門法多參數(shù),并利用抗體積分系統(tǒng)診斷標(biāo)準(zhǔn),可以準(zhǔn)確地、完整地分析白血病免疫分型[13]。采用三色流式細(xì)胞術(shù)CD45/側(cè)散射(SSC)雙參數(shù)散點(diǎn)圖設(shè)門,并結(jié)合FAB 形態(tài)學(xué)能對急性白血病進(jìn)行準(zhǔn)確分型[14]。應(yīng)用流式細(xì)胞儀四色熒光標(biāo)記技術(shù),CD45/SSC雙參數(shù)散點(diǎn)圖設(shè)門方法,能清楚地區(qū)分各種免疫細(xì)胞,可準(zhǔn)確、客觀地進(jìn)行白血病免疫分型[15]。
2.3 血小板膜表面受體檢測
血小板膜上有豐富的糖蛋白受體,是血小板發(fā)揮其功能的物質(zhì)基礎(chǔ),靜止期和活化期的血小板膜糖蛋白受體的種類、含量、結(jié)構(gòu)和功能顯著不同。應(yīng)用流式細(xì)胞儀檢測血小板膜上受體,主要是對血小板特異性膜糖蛋白和活化標(biāo)志物進(jìn)行免疫熒光標(biāo)記,結(jié)合單克隆抗體和免疫熒光技術(shù),用不同的抗血小板單克隆抗體,可以從分子水平上診斷血小板功能和數(shù)量的異常。使用流式細(xì)胞儀測定活化血小板是目前公認(rèn)的快捷而靈敏的方法之一[16],可直接、靈敏、特異地分析血小板的活化程度和功能狀態(tài)。
普遍采用的技術(shù)是以全血為標(biāo)本,應(yīng)用流式細(xì)胞儀進(jìn)行多參數(shù)分析,即全血法流式細(xì)胞術(shù)。如采用流式細(xì)胞儀三色熒光標(biāo)記技術(shù),能準(zhǔn)確地檢測冠心病患者血小板表面糖蛋白的變化[17]。采用流式細(xì)胞儀和三色免疫熒光標(biāo)記的單克隆抗體,可直接檢測全血樣本中血小板膜表面CD41、CD61、CD62的表達(dá)水平[18]。
與常規(guī)血小板功能測定法相比,全血法流式細(xì)胞術(shù)雖然有許多優(yōu)點(diǎn),如直接使用全血樣本,且標(biāo)本用量少;簡化標(biāo)本的處理,避免了樣本處理不當(dāng)?shù)纫蛩貙?dǎo)致的血小板體外激活,并可防止血小板亞群的丟失,從而更客觀、更準(zhǔn)確地反映血小板的功能[19]。但是,全血法流式細(xì)胞術(shù)也存在不足之處,如流式細(xì)胞儀價(jià)格昂貴,為了避免血小板體外活化,血樣不能久置,需在45 min內(nèi)處理;只能分析循環(huán)中的血小板的數(shù)量和功能,不能反映血小板代謝和最近被清除的血小板的數(shù)量。所以,還需對該方法進(jìn)行更深入的研究,并使之標(biāo)準(zhǔn)化[20]。
2.4 細(xì)胞因子的檢測 細(xì)胞因子(cytokine)是由免疫細(xì)胞或非免疫細(xì)胞合成和分泌的小分子多肽,在調(diào)節(jié)機(jī)體多種細(xì)胞的生長、分化和功能,調(diào)節(jié)正常與病理狀態(tài)下的免疫應(yīng)答過程中起著十分重要的作用。檢測細(xì)胞因子對于闡明機(jī)體免疫應(yīng)答機(jī)制及相關(guān)疾病的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律和臨床治療具有重要意義。
隨著研究的進(jìn)展,僅僅對細(xì)胞進(jìn)行定量和活性的檢測已不能滿足需要。目前,越來越重視在單細(xì)胞水平上研究細(xì)胞因子的表達(dá)能力。應(yīng)用流式細(xì)胞儀結(jié)合間接免疫熒光法,可在單細(xì)胞水平上客觀、正確地檢測細(xì)胞內(nèi)多個(gè)細(xì)胞因子,并可區(qū)分表達(dá)特定細(xì)胞因子的細(xì)胞亞群,進(jìn)行多參數(shù)相關(guān)分析,是一種有效地在單細(xì)胞水平研究細(xì)胞因子的方法[21]。
近年主要采用的是胞內(nèi)流式分析法。該方法是基于BD公司的快速免疫細(xì)胞因子系統(tǒng)(fast Immune cytokine system)。以植物血凝素(phytohemagglutinin,PHA),佛波酯(phorbol myristate acetate,PMA)加離子霉素(ionomycin,Ion)作刺激劑,刺激全血中淋巴細(xì)胞表達(dá)細(xì)胞因子;用雷菲德菌(Brefeldin A,BFA)與莫能霉素(monensin,MN)等藥物阻斷細(xì)胞因子分泌至胞外,用CD3和CD8設(shè)門,應(yīng)用兩種免疫熒光抗體同時(shí)標(biāo)記淋巴細(xì)胞膜表面特異分子和被阻滯在胞內(nèi)的細(xì)胞因子,然后用流式細(xì)胞儀進(jìn)行檢測和分析。
該方法具有許多優(yōu)點(diǎn),如完善的全血激活方法,保留體內(nèi)細(xì)胞及生化微環(huán)境,能更準(zhǔn)確反映體內(nèi)狀況,避免了人工假象的產(chǎn)生。高效熒光結(jié)合抗體,確保高度靈敏及低背景染色。高質(zhì)量的膜通透劑,可以保證一致的靈敏度與低背景染色,且免除了為增加通透性所需冷凍細(xì)胞過夜的步驟。同型對照,避免了使用重組細(xì)胞因子進(jìn)行繁瑣的競爭性封閉。
該技術(shù)雖然已成為一項(xiàng)可在單細(xì)胞水平上檢測細(xì)胞因子的有效方法,尤其是在確定功能不同的T細(xì)胞亞群方面具有重要的作用[22],具有其他方法難以比擬的優(yōu)點(diǎn)。但是,也存在一定的缺陷,如現(xiàn)有的激活劑可導(dǎo)致部分至表面分子表達(dá)的下調(diào)。因此,今后還要尋找更佳的激活劑。結(jié)語
FCM以其快速、準(zhǔn)確、靈活、大量、多參數(shù)同時(shí)分析等優(yōu)點(diǎn),已成為免疫學(xué)研究領(lǐng)域中無可替代的重要工具??萍妓降牟粩喟l(fā)展,免疫學(xué)研究的不斷深入,尤其是近年來,流式細(xì)胞儀的功能不斷完善、各種功能強(qiáng)大的分析軟件的開發(fā)、多參數(shù)分析技術(shù)的發(fā)展等,為流式細(xì)胞儀檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的提高和分析能力的擴(kuò)展提供了保障,并使儀器不斷向小型化,操作自動化,簡單化方向發(fā)展??梢灶A(yù)見,在未來免疫學(xué)領(lǐng)域,流式細(xì)胞儀的應(yīng)用范圍會進(jìn)一步擴(kuò)大,應(yīng)用深度會進(jìn)一步加強(qiáng)。
第四篇:由類毒素看微生物學(xué)與免疫學(xué)對藥學(xué)的重要性
由類毒素看微生物學(xué)與免疫學(xué)對藥學(xué)的重要性
摘要:生物制品越來越多,無法避免的,生物制品與“藥”搭上關(guān)系。通過了解類毒素的作用機(jī)理,了解類毒素與微生物、免疫學(xué)之間的聯(lián)系,同時(shí)分析微生物學(xué)與免疫學(xué)對藥學(xué)的發(fā)展有何重要性。關(guān)鍵字:類毒素、生物制品、微生物學(xué)、免疫學(xué)、藥學(xué) 第一章:關(guān)于類毒素
一些細(xì)菌在培養(yǎng)過程中產(chǎn)生的毒性物質(zhì)稱為外毒素,細(xì)菌的外毒素經(jīng)甲醛處理后,失去毒性而仍保留其免疫原性,產(chǎn)生能刺激機(jī)體產(chǎn)生保護(hù)性免疫的制劑,即類毒素。常用的甲醛溶液的濃度是0.3~0.4%。它可使細(xì)菌外毒素的電荷發(fā)生改變,封閉其自由氨基,產(chǎn)生甲烯化合物(CH2=N-)。其他基團(tuán)(如吲哚異吡唑環(huán))與側(cè)鏈的關(guān)系亦可改變,成為類毒素。常用的類毒素有白喉類毒素,破傷風(fēng)類毒素。類毒素在預(yù)防由外毒素引起的傳染病中起重要作用,可用于人和動物的免疫接種,使其通過人工自動免疫獲得抗病能力;還可用來免疫動物,再從動物血液中提取含抗毒素的血清,將此抗血清注入人體后,可使人體通過被動免疫的方式,立即獲得相應(yīng)的特異性免疫力。第二章: 關(guān)于免疫與類毒素
免疫:指機(jī)體對感染有抵抗能力,而不患疫病或傳染病。是機(jī)體免疫系統(tǒng)識別并清除外界入侵的 “非己”性抗原物質(zhì)、自身突變和損傷的細(xì)胞,保持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的一種生理功能。在類毒素的作用機(jī)理中,類毒素可用于人和動物的免疫接種,使其通過人工自動免疫獲得抗病能力;還可用來免疫動物,再從動物血液中提取含抗毒素的血清,將此抗血清注入人體后,可使人體通過被動免疫的方式,立即獲得相應(yīng)的特異性免疫力。
在人工自動免疫中,使用的生物制品有疫苗和類毒素,這些藥物(生物制品)都能夠使人類獲得一個(gè)相應(yīng)的免疫能力,這也是藥學(xué)要發(fā)展的其中一個(gè)目的——提高人類免疫力,免受病痛災(zāi)害。第三章:關(guān)于微生物與類毒素
細(xì)菌是微生物的一種,雖然外毒素到類毒素或許經(jīng)歷了一個(gè)質(zhì)的變化,但廣泛存在于自然界中、個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡單,在適當(dāng)環(huán)境中可生長繁殖,并發(fā)生遺傳、變異的一類的微生物和存在于自然界或人體內(nèi)的一小部分可引起人類與動植物疾病的病原微生物并不僅是細(xì)菌,也包括細(xì)菌產(chǎn)生的外毒素。因而也可以說類毒素由微生物發(fā)展而來。
第四章:關(guān)于微生物學(xué)、免疫學(xué)與藥學(xué)
免疫學(xué)是研究機(jī)體免疫斯通結(jié)構(gòu)和功能的科學(xué),包括:免疫系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)、免疫系統(tǒng)對自身和非己的識別及應(yīng)答、免疫系統(tǒng)對非己的排異效應(yīng)及其機(jī)制、免疫耐受的誘導(dǎo)、維持、破壞及其機(jī)制等。醫(yī)學(xué)免疫學(xué)是研究人體免疫系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和功能、抗原物質(zhì)的種類特性以及機(jī)體免疫系統(tǒng)對抗原物質(zhì)產(chǎn)生免疫應(yīng)答的規(guī)律、免疫應(yīng)答的生理和病理效應(yīng)以及免疫學(xué)理論、方法和技術(shù)在疾病預(yù)防、診斷和治療中的應(yīng)用等內(nèi)容的一門學(xué)科。
醫(yī)學(xué)微生物學(xué)主要研究與人類疾病有關(guān)的病原微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、代謝活動、遺傳和變異、致病機(jī)理、機(jī)體的抗感染免疫、實(shí)驗(yàn)室診斷及特異性預(yù)防等。學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)微生物學(xué)的目的,在于了解病原微生物的生物學(xué)特性與致病性;認(rèn)識人體對病原微生物的免疫作用,感染與免疫的相互關(guān)系及其規(guī)律;了解感染性疾病的實(shí)驗(yàn)室診斷方法及預(yù)防原則。及醫(yī)學(xué)微生物學(xué)與免疫學(xué)是不可分割的兩個(gè)學(xué)科。藥學(xué)是以現(xiàn)代化學(xué)、醫(yī)學(xué)為主要理論指導(dǎo),研究、開發(fā)和生產(chǎn)用于治病防病藥物的一門科學(xué)。而藥物的來源無外乎化學(xué)合成、生物合成以及化學(xué)半合成。
微生物:是指廣泛存在于自然界中、個(gè)體微小、結(jié)構(gòu)簡單,在適當(dāng)環(huán)境中可生長繁殖,并發(fā)生遺傳、變異的一類微小生物的總稱。病原微生物:是指存在于自然界或人體內(nèi)的一小部分可引起人類與動植物疾病的微生物。在醫(yī)藥工業(yè)方面,許多抗生素是微生物的代謝產(chǎn)物;在生活中,也可利用微生物來制造一些維生素、輔酶、ATP等藥物??芍⑸锿耆梢宰鳛樗幬锏馁Y源,其種類繁多、生長快速、遺傳簡單的優(yōu)勢展現(xiàn)在人類面前。而醫(yī)學(xué)微生物學(xué):主要研究細(xì)菌、病毒、真菌等病原微生物(如各類細(xì)菌性食物中毒、霍亂、傷寒、氣性壞疽、艾滋病、“非典型性肺炎”等疾病的病原體)的生物學(xué)性狀和致病性。其內(nèi)容包括病原微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)特性、抵抗力、遺傳變異和致病物質(zhì)、所致疾病、致病機(jī)制、免疫性以及傳染病的預(yù)防、診斷和治療原則等內(nèi)容??煽闯觯胍苿铀帉W(xué)的發(fā)展,想要為世界帶來一種新藥,微生物作為研究對象會是一個(gè)不錯(cuò)的選擇,微生物制藥利用微生物技術(shù),通過高度工程化的新型綜合技術(shù),以利用微生物反應(yīng)過程為基礎(chǔ),依賴于微生物機(jī)體在反應(yīng)器內(nèi)的生長繁殖及代謝過程來合成一定產(chǎn)物,通過分離純化技術(shù)進(jìn)行提取精制,并最終制劑成型來實(shí)現(xiàn)藥物產(chǎn)品的生產(chǎn)。而希望利用微生物制藥將微生物變成對人類有益的一種藥物,自然避免不了要對微生物的種種特性進(jìn)行研究,因而微生物學(xué)也是必須要熟知的,所以在微生物制藥中,微生物學(xué)是藥學(xué)的前提。藥物對于免疫一般有兩個(gè)方面的作用,提高作用或抑制作用,若藥物由微生物研究而來,則需要研究病原微生物對生物體有何免疫作用,因而醫(yī)學(xué)免疫學(xué)對于探知藥物的免疫作用有重要意義。結(jié)束語:通過探討醫(yī)學(xué)微生物學(xué)與免疫學(xué)的研究方向,可知最終在很大程度上是為藥學(xué)做準(zhǔn)備,所以,通過類毒素的作用機(jī)理,我們可知醫(yī)學(xué)微生物學(xué)與免疫學(xué)對藥學(xué)有重要作用。相關(guān)文獻(xiàn):《醫(yī)學(xué)微生物學(xué)與免疫學(xué)》 主編:章育正
上??萍技夹g(shù)出版社出版
《藥學(xué)概論》
主編:吳春福
中國醫(yī)藥科技出版社出版
《微生物學(xué)與免疫學(xué)》
主編:甘曉玲
人民衛(wèi)生出版社出版
姓名:姚應(yīng)增
學(xué)號:2011190440 班級:藥學(xué)班
第五篇:免疫學(xué)檢測技術(shù)在食品安全中的應(yīng)用
免疫學(xué)檢測技術(shù)在食品安全中的應(yīng)用
楊明
(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物醫(yī)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)
食品安全問題在21世紀(jì)的今天已經(jīng)成為全世界關(guān)注的重大問題,對國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和消費(fèi)者的身體健康產(chǎn)生了重大影響。隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的的不斷完善和發(fā)展,食品行業(yè)對外貿(mào)易與日劇增,食品的質(zhì)量與安全問題已成為影響農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵因素。同時(shí),由于我國人民生活已由溫飽型食物結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向營業(yè)健康型食物結(jié)構(gòu),全民食品營業(yè)衛(wèi)生知識得到普及。人民的飲食消費(fèi)觀念也由數(shù)量型轉(zhuǎn)向質(zhì)量型,對食品衛(wèi)生質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求越練越高,這就對食品檢測技術(shù)提出更高的要求。
由于食品種類豐富,食品中檢測的有毒有害物質(zhì)種類和組分繁多,需要檢測的物質(zhì)質(zhì)量極低,樣品中待檢物的濃度常為μg、ng甚至 pg級,除此之外,許多檢測物除需檢測物質(zhì)本身,還涉及其衍生物和降解物測定。區(qū)別同位異構(gòu)體以及元素的價(jià)態(tài)等。因此食品檢測要求檢測方法更加準(zhǔn)確、快速、方便,也使得其他學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)不斷應(yīng)用于食品檢測領(lǐng)域中來,由于新技術(shù)的引入,食品行業(yè)開發(fā)出了許多自動化程度和精確度很高的檢測儀器,這不僅縮短了分析時(shí)間,減少了人力誤差,也大大提高了食品分析檢測的速度、靈敏度和準(zhǔn)確度?,F(xiàn)代食品檢測技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面:①計(jì)算機(jī)視覺技術(shù);②現(xiàn)代儀器分析技術(shù);③食品物性的力學(xué)、聲學(xué)和電學(xué)檢測技術(shù);④電子傳感檢測技術(shù);⑤生物傳感技術(shù);⑥核酸探針檢測技術(shù);⑦PCR基因擴(kuò)增技術(shù);⑧免疫學(xué)檢測技術(shù)。
免疫學(xué)檢測技術(shù)是食品檢測技術(shù)中的一個(gè)重要組成部分,特別是三大免疫技術(shù)——熒光免疫技術(shù)、酶免疫技術(shù)、放射免疫技術(shù)在食品檢測中得到了廣泛應(yīng)用。利用免疫學(xué)檢測技術(shù)可檢測細(xì)菌、病毒、真菌、各種毒素、寄生蟲等,還可用于蛋白質(zhì)、激素、其他生理活性物質(zhì)、藥物殘留、抗生素等的檢測,其檢測方法簡便、快速、靈敏度高、特異性強(qiáng),特別是單克隆抗體的發(fā)展,使得免疫檢測方法特異性更強(qiáng),結(jié)果更準(zhǔn)確。
免疫分析是抗原與抗體的特異性、可逆性結(jié)合為基礎(chǔ)的分析技術(shù)。1959年,Yalow和Berson 將發(fā)射性同位素示蹤與免疫反應(yīng)相結(jié)合建立了發(fā)射免疫測定法,從而開創(chuàng)了免疫分析這一嶄新領(lǐng)域,次后又發(fā)展了許多替代或非同位素免疫免疫分析法。
1.免疫熒光技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用
免疫熒光分析(Immuno Fluorescence Assay , IFA)始創(chuàng)于20世紀(jì)40年代初,1942年Cons等首次報(bào)道用異硫氰酸熒光素標(biāo)記抗體,檢查小鼠組織切片中的可溶性肺炎球菌多糖抗體,但此種熒光素標(biāo)記物的性能較差,未能推廣應(yīng)用,20世紀(jì)50年代,Riggs等合成性能較為優(yōu)良的異硫氰酸熒光素。Mashall等對熒光抗體的標(biāo)記方法又進(jìn)行了改進(jìn),從而使得免疫熒光技術(shù)逐漸推廣應(yīng)用。1.1 基本原理
抗體與熒光素結(jié)合后,并不影響其與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性反應(yīng),事先將待測抗原固定與玻璃載玻片上,滴加熒光標(biāo)記抗體,若熒光標(biāo)記抗體與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng),不能被緩沖液沖掉,載熒光顯微鏡下可觀察到熒光,否則熒光抗體被緩沖液沖掉,在顯微鏡下觀察不到熒光。1.2 熒光免疫測定法的分類
根據(jù)標(biāo)記熒光產(chǎn)生的方式不同分為底物標(biāo)記熒光測定法、熒光偏振免疫測定法、熒光猝滅增強(qiáng)免疫測定法。FIA可使用均相或非均相分析方式,均相FIA應(yīng)用較多。
1.2.1 底物標(biāo)記熒光測定法
底物標(biāo)記熒光測定法(SLFIA)使用一種酶的底物標(biāo)記待測物,底物本身無熒光,在受到相應(yīng)酶的催化時(shí)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊晒馕?,?dāng)標(biāo)記底物與抗體結(jié)合產(chǎn)生的空間位阻阻礙了酶與標(biāo)記底物間的接觸,樣品中的待測物通過競爭作用使游離的酶標(biāo)結(jié)合物或熒光強(qiáng)度增加。1.2.2熒光偏振免疫測定法
使用偏振光作為激發(fā)光時(shí),視分子的運(yùn)動狀態(tài),發(fā)射的熒光可能是振動方向各向隨機(jī)化的普通熒光,或是只在某一平面振動的偏振熒光(ploarized fluorescence)在反應(yīng)液中,游離的標(biāo)記物分子體積小,在布朗運(yùn)動中轉(zhuǎn)動速度快,受偏振光照射后產(chǎn)生的熒光偏振方向被分散,不能產(chǎn)生偏振光,只發(fā)射普通熒光;與抗體結(jié)合的標(biāo)記物分子體積增大,布朗運(yùn)動速度減慢,甚至不能轉(zhuǎn)動而形成定向排列,所以受偏振光激發(fā)后能產(chǎn)生偏振熒光,樣品中的待測物的量越大,偏振熒光的強(qiáng)度越高。
1.2.3 熒光淬滅免疫測定法
熒光淬滅免疫測定法(Fluoresecent Quenching Immunoassay)的原理是當(dāng)熒光標(biāo)記物與抗體結(jié)合后發(fā)生熒光淬滅。熒光猝滅的機(jī)制尚不清楚,熒光淬滅可能與標(biāo)記物與抗體結(jié)合后導(dǎo)致電子振動狀態(tài)的改變有關(guān)。1.2.4熒光增強(qiáng)免疫測定法
熒光增強(qiáng)免疫測定法(Fluoresecent Enhancement Immunoassay)的原理與熒光淬滅增強(qiáng)免疫測定法相似,不同的是標(biāo)記物與抗體結(jié)合后熒光強(qiáng)度增強(qiáng)。酶免疫檢測技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用
酶免疫檢測技術(shù)是在20世紀(jì)60年代在熒光和組織化學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新技術(shù),最初用酶代表熒光素標(biāo)記抗體作為生物組織中抗原的鑒定和定位。隨后發(fā)展為用于鑒定免疫擴(kuò)散及免疫電泳板上的沉淀線,到1971年,Engrall等用堿性磷酸酶標(biāo)記抗原或抗體,建立了酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA),這一技術(shù)因其高度的準(zhǔn)確性、特異性、應(yīng)用范圍廣、檢測速度快以及費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),是目前食品檢測中令人矚目的有發(fā)展前途的一種新技術(shù)。2.1 酶免疫技術(shù)的基本原理
用酶標(biāo)記已知的抗原(抗體),然后與樣品在一定條件下反應(yīng),如果樣品中含有相應(yīng)的抗體(抗原),抗原抗體結(jié)合形成復(fù)合物中所帶酶分子遇到底物時(shí),能催化底物水解、氧化或還原,產(chǎn)生顯色反應(yīng),這樣就可以定性定量測定樣品中的抗體(抗原)。2.2 酶免疫技術(shù)的分類
酶免疫技術(shù)發(fā)展迅猛,種類繁多,酶免疫技術(shù)分為酶免疫組化技術(shù)和酶免疫測定技術(shù),酶免疫測定技術(shù)又分為均相免疫測定和異相免疫測定技術(shù),異相免疫測定技術(shù)又分為固相免疫測定技術(shù)和液相免疫測定技術(shù)。2.3 酶聯(lián)免疫吸附測定技術(shù) 2.3.1 基本原理
抗體(抗原)與酶結(jié)合后,仍然能和相應(yīng)的抗原(抗體)發(fā)生特異性結(jié)合,將待測樣品事先包被于固相載體表面,加入酶標(biāo)抗體(抗原),酶將抗體(抗原)于吸附于固相載體上相應(yīng)的抗原(抗體)發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng),形成酶標(biāo)記的免疫復(fù)合物,不能被緩沖液沖掉,當(dāng)加入酶的底物時(shí),底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),呈顏色變化,顏色深淺與待測抗原或抗體的量有關(guān),可定性或定量測定抗原或抗體。ELISA常用的方法有直接法、間接法、雙抗體夾心法、雙夾心法和競爭法。2.3.2 ELISA技術(shù)在食品安全性檢測中的應(yīng)用及前景
ELISA技術(shù)把抗原抗體特異性與酶反應(yīng)的敏感性相結(jié)合,使食品在未經(jīng)分離的提取的情況下,即可進(jìn)行定性和定量分析。近年來,該技術(shù)在食品安全檢測中正逐步推廣應(yīng)用,用于細(xì)菌及其毒素、真菌及其毒素、病毒、寄生蟲的檢測。還用于蛋白質(zhì)、激素、農(nóng)業(yè)殘留、獸藥殘留和抗生素及食品成分和劣質(zhì)食品的檢測分析。ELISA技術(shù)由于靈敏度高、特異性強(qiáng)、檢測費(fèi)用低和易于商品化,具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
3.放射免疫技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用
放射免疫技術(shù)(Radio Immunoassay ,RIA)是以放射性核素為標(biāo)記物的標(biāo)記免疫分析法。是由Yalow和Berson于1960年創(chuàng)建的標(biāo)記免疫分析技術(shù)。由于標(biāo)記物放射性核素的檢測靈敏性,本法靈敏度高,測定準(zhǔn)確性良好,特別適應(yīng)于蛋白質(zhì)、激素和多肽的精確定量測定。3.1 基本原理
放射免疫分析的基本原理是標(biāo)記抗原和非標(biāo)記抗原對特異性抗體的競爭結(jié)合反應(yīng)。在這一反應(yīng)系統(tǒng)中,作為試劑的標(biāo)記抗原和抗體的量是固定的,抗體量一般采用能結(jié)合40%-50%的標(biāo)記抗原,而受檢標(biāo)本中的非標(biāo)記抗原是變化的,根據(jù)標(biāo)本中抗原的量不同,得到不同的反應(yīng)結(jié)果。當(dāng)標(biāo)記抗原、非標(biāo)記抗原和特異性抗體三者同時(shí)在于一個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)時(shí),由于標(biāo)記抗原和非標(biāo)記抗原對特異性抗體具有相同的結(jié)合力,因此兩者相互競爭特異性的抗體,由于標(biāo)記抗原與特異性抗體的量是固定的,故標(biāo)記抗原抗體復(fù)合物形成的量就隨著非標(biāo)記抗原的量而改變。非標(biāo)記抗原量增加,相應(yīng)的結(jié)合較多的抗體,從而抑制了標(biāo)記抗原對抗體的結(jié)合,是標(biāo)記抗原抗體復(fù)合物的量相應(yīng)減少,游離的標(biāo)記抗原相應(yīng)的增加,亦即抗原抗體復(fù)合物中的放射性強(qiáng)度與受檢標(biāo)本中抗原的濃度呈反比。若將抗原抗體復(fù)合物與游離的標(biāo)記抗原分開,分別測定其放射強(qiáng)度,就可計(jì)算出結(jié)合的標(biāo)記抗原(B)與游離的標(biāo)記抗原(F)的比值(B/F),這與標(biāo)本中的抗原呈函數(shù)關(guān)系。用一系列不同的標(biāo)準(zhǔn)抗原進(jìn)行測定,計(jì)算相應(yīng)的B/F值,可得到一條劑量反應(yīng)曲線,受檢標(biāo)本在同樣條件下進(jìn)行測定,計(jì)算B/F值,即可在劑量反應(yīng)曲線是查出標(biāo)本中的抗原含量。放射免疫測定 分為液相放射免疫測定和固相放射免疫測定。3.2 放射免疫技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用
RIA測定就是應(yīng)用放射性物質(zhì)代替ELISA中的標(biāo)記酶作為抗原或抗體耦聯(lián)物,在食品安全檢測中最常見的同位素是3H和14C。1978年,Charm在RIA技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展了放射免疫檢測技術(shù)(RRA),放射免疫檢測在快速檢測方面最成功的是CharmⅡ6600/7600抗生素快速檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)就是利用專一受體來識別結(jié)合于同一類抗生素族中的母環(huán)以便最快速同時(shí)檢測同一抗生素族在樣品中的殘留情況。目前,CharmⅡ7600檢測系統(tǒng)就β-內(nèi)酰胺類、氯霉素類、四環(huán)素類、磺胺類、氨唑西林及堿性磷酸酶這六項(xiàng)檢測以被FDA認(rèn)可。放射免疫技術(shù)由于可以避免假陽性,適宜于陽性率較低的大量樣品檢測,對水產(chǎn)品、肉類產(chǎn)品、果疏產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留量的檢測中廣泛應(yīng)用。還可檢測經(jīng)食品傳播的細(xì)菌及毒素、真菌及毒素、病毒和寄生蟲及小分子物質(zhì)和大分子物質(zhì)。如南京農(nóng)業(yè)大學(xué)用放射免疫測定牛奶中的天花粉蛋白。
4.免疫膠體金檢測技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用
免疫膠體金檢測技術(shù)又叫Rosa.Tests法,是利用膠體金顆粒進(jìn)行標(biāo)記的一項(xiàng)新技術(shù)。4.1基本原理
氯金酸(HAuCl4)在還原劑作用下,可聚合成一定大小的金顆粒,形成負(fù)電的疏水膠溶液,由于靜電作用而成為穩(wěn)定的膠體狀態(tài),故稱膠體金。膠體金標(biāo)記,實(shí)質(zhì)上是蛋白質(zhì)等分子被吸附到膠體金顆粒表面的過程,吸附機(jī)理可能是膠體金顆粒表面帶有負(fù)電荷,與蛋白質(zhì)的正電荷基團(tuán)因靜電吸附而行形成牢固結(jié)合,用已知還原法可以方便地從HAuCl4制備各種不同的粒徑,不同顏色的膠體金顆粒,這種球形的顆粒對蛋白質(zhì)有很強(qiáng)的吸附功能,可以與葡萄球菌A蛋白、毒素、免疫球蛋白、糖蛋白、酶、抗生素、激素等非共價(jià)結(jié)合。
免疫膠體金檢測原理是利用了金顆粒具有電子密度的特性,當(dāng)這些標(biāo)記物在相應(yīng)配體處大量聚集時(shí),肉眼可見紅色或粉紅色斑點(diǎn)。因而可用于定性或定量的快速檢測方法中。這一方法可通過銀顆粒的沉積被放大,稱之為免疫金銀染色。4.2 免疫膠體金技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用
該技術(shù)當(dāng)前主要用于在牛奶中檢測抗生素,可在十分鐘內(nèi)快速檢測牛奶中的抗生素,利用該技術(shù)可檢測的抗生素種類有六種,β-內(nèi)酰胺、四環(huán)素、磺胺二甲嘧啶、恩諾沙星和黃曲霉毒素,可檢測的β-內(nèi)酰胺藥物有氨芐青霉素、阿莫西林、鄰氯青霉素頭孢噻呋、頭孢霉素和青霉素G等。由于該技術(shù)結(jié)果直觀、操作簡單,在食品安全檢測中有廣闊的應(yīng)用前景。單克隆抗體技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用
抗體主要由B淋巴細(xì)胞合成,每個(gè)B淋巴細(xì)胞有合成一種抗體的遺傳基因,如果能選出一個(gè)制造一種專一抗體的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),就可以得到由單細(xì)胞經(jīng)分裂增殖而形成的細(xì)胞群,即克隆。單克隆細(xì)胞將合成一種決定簇的抗體。1975年,Kohler和 Milstein發(fā)現(xiàn)將小鼠骨髓瘤細(xì)胞和綿羊紅細(xì)胞免疫的小鼠脾細(xì)胞進(jìn)行融合,形成了雜交細(xì)胞即可產(chǎn)生抗體,又可無限增殖,從而創(chuàng) 立了單克隆抗體雜交瘤技術(shù)。這一技術(shù)為醫(yī)學(xué)和生物學(xué)基礎(chǔ)研究開創(chuàng)了新紀(jì)元,是免疫學(xué)領(lǐng)域的重大突破。5.1 基本原理
B淋巴細(xì)胞具有專一性的合成針對某一抗原決定簇的抗體,但這種B淋巴細(xì)胞不能在體外生長,而骨髓瘤細(xì)胞可在體外生長,應(yīng)用細(xì)胞雜交技術(shù)使骨髓瘤細(xì)胞與免疫的淋巴細(xì)胞二者合二為一,得到雜種的骨髓瘤細(xì)胞即雜交瘤細(xì)胞,這種雜交瘤細(xì)胞即具有專一性合成某一抗體的特性,也具有瘤細(xì)胞能在體外無限增殖的特性,用這種雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)的細(xì)胞群,可制備抗一種抗原決定簇的特異性單克隆抗體,這種用雜交瘤技術(shù)制備的單克隆抗體稱為第二抗體,主要抗原能引起小鼠的抗體應(yīng)答,應(yīng)用雜交瘤技術(shù)可獲得幾乎所有抗原的單克隆抗體。5.2 單克隆抗體技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用
單克隆抗體在食品檢測中最大的優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng),不易出現(xiàn)假陽性。在食品檢測中有廣泛的應(yīng)用前景。目前人們已制備出各種經(jīng)食品傳播和引起食物中毒的細(xì)菌及毒素、真菌及毒素、病毒、寄生蟲、農(nóng)藥、激素等的單克隆抗體并建立的檢測方法。
磺胺二甲嘧啶和克倫特羅(瘦肉精)這兩種藥物被歐美各國和我國列為獸藥殘留控制重點(diǎn),國內(nèi)研究出了用于動物性食品中磺胺二甲嘧啶檢測的單克隆抗體試劑盒和克倫特羅殘留檢測的多克隆試劑盒。這兩種試劑盒具有特異性強(qiáng)、儀器化程度低、樣品前處理簡單、檢測時(shí)間短,在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用前景廣闊,填補(bǔ)了國內(nèi)空白。
單克隆抗體檢測技術(shù)可在十分鐘內(nèi)快速檢測有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類、有機(jī)氯類、擬除蟲菊酯類及激素類的殘留量為農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)安全提供技術(shù)支持。
英國建立了自動肉制品中的沙門氏菌的單克隆抗體檢測方法,人們還制出了單核增生性李特氏桿菌的單抗,用單抗ELISA檢測該菌。乳中氯霉素的單克隆抗體檢測技術(shù)也被建立。
食品儲藏過程中會受到霉菌污染,現(xiàn)已從青霉、毛霉等霉菌中提取耐熱性抗原制成單克隆抗體用ELISA方法可檢出加熱和未加熱食品中的霉菌。免疫測定新技術(shù)
6.1 脂質(zhì)體免疫測定法
脂質(zhì)體免疫測定法(LIA)是一種較新的免疫測定技術(shù),脂質(zhì)體是由磷脂或由其他類脂分子在水相中自發(fā)形成的一種密閉的雙分子單層或多層囊泡,脂質(zhì)體表面還可以連接抗原或抗體分子。這種生物模擬膜在形成過程中能包裹水及其中的溶質(zhì)(染料或酶),膜的穩(wěn)定性可隨免疫反應(yīng)有規(guī)律變化。根據(jù)釋放出的標(biāo)記物的量進(jìn)行測定,所以LIA具有很高的信號放大作用。目前LIA主要存在脂質(zhì)體的穩(wěn)定性和非特異性溶解問題。6.2 克隆酶給予體免疫測定法
克隆酶給予體免疫測定法(CEDIA)是一種新型均相免疫測定法。CEDIA中使用由重組DNA技術(shù)獲得的?半乳糖苷酶兩個(gè)獨(dú)立的蛋白質(zhì)片段,這兩個(gè)片段獨(dú)立存在時(shí)無酶活性,但兩個(gè)片段結(jié)合則顯示催化活性。以此作為分析方法的基礎(chǔ)。其中較小片段稱為酶給予體片段(ED),另一片段稱為酶受體片段(EA)。ED標(biāo)記物與抗體集合后不再與EA形成酶,所以當(dāng)樣品中待測物增 加時(shí)則游離ED標(biāo)記物增多,使反應(yīng)液中酶產(chǎn)生增加,經(jīng)底物顯色測定。CEDIA是目前靈敏度較高的均相免疫測定法。6.3 發(fā)光免疫測定法
發(fā)光免疫測定法(CLIA)常用魯米諾(Luminol)、異魯米諾(Isoluminol)及其衍生物進(jìn)行標(biāo)記。這些環(huán)肼類化合物在堿性條件下可被氧化產(chǎn)生3-胺基苯二甲酸鹽和430nm的發(fā)射光。在魯米諾的芳氨基上進(jìn)行烴鏈取代后產(chǎn)光性能增強(qiáng),但若置換芳氨基則發(fā)光被破壞。另外丫叮酯也用于發(fā)光標(biāo)記。CLIA操作簡單、靈敏度高、測定速度快。但CLIA產(chǎn)光物質(zhì)發(fā)光時(shí)間極短(數(shù)秒鐘),測定誤差較大。6.4免疫傳感器技術(shù)
免疫傳感器是生物傳感器的一種,近年來已取得迅速發(fā)展。免疫傳感器的探頭主要由兩部分組成;感受器:通常覆有連接有特異性抗體的可更換的傳感膜;換能器:能將抗原抗體產(chǎn)生的信號轉(zhuǎn)換為可供儀器檢測的電信號。免疫傳感器使用對象廣泛,專一性較強(qiáng),高度的自動化,微型化與集成化減少對使用者及環(huán)境技術(shù)條件的依賴,測定速度快,適合現(xiàn)場或野外操作。6.5 多組分免疫測定法
根據(jù)不同檢測物標(biāo)記方法互不相同,分析條件和檢測信號互不干擾。同一反應(yīng)液中同時(shí)檢測不同的檢測物。但這種方法必須使幾種標(biāo)記物的測定條件相互協(xié)調(diào),其靈敏度和組分?jǐn)?shù)受到限制。
免疫反應(yīng)最大的特點(diǎn)是高度選擇性,抗原抗體的親和數(shù)通常為109或更高。作為一種分析手段,免疫分析技術(shù)操作簡單、速度快、分析成本低,在食品安全檢測中已表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。此外免疫分析技術(shù)能與其他技術(shù)聯(lián)用,在聯(lián)用方法中免疫技術(shù)即可作為高效液相色譜(HPLC)或氣相色譜法(GC)等測定技術(shù)的樣品進(jìn)化或分離手段,也可作為其離線或在線檢測方法。這些方法結(jié)合了免疫分析的選擇性,靈敏性與HPLC,GC等技術(shù)的高速,高效分離和準(zhǔn)確檢測能力,使分析過程簡化,分析成本下降,拓展了待測物范圍。
免疫分析測定法提供的待測物組分或結(jié)構(gòu)方面的信息太少,一般不具備多殘留分析能力;免疫分析過程復(fù)雜,影響因素眾多,且不易控制,結(jié)果易于出現(xiàn)假陽性,方法難以標(biāo)準(zhǔn)化;方法建立過程復(fù)雜,研究周期長,某些待測物半抗原難以合成。免疫測定法不可能取代色譜或光譜等常規(guī)分析方法,只能作為其重要補(bǔ)充。
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