1.2抗原抗体的反应特征 抗原抗体反应特征影响琼脂扩散试验结果的因素有:抗原抗体最适比、抗原抗体反应的可逆性、抗原抗体的量。
1.2.2抗原抗体反应的可逆性[3]:抗原抗体之间的结合是依靠分子间的近距离力:氢键、范德华力、静电力、疏水作用力。两者的距离越近,结合的位点越多,形成的近距离力也越大,结合的也越牢固。这些作用力在生理状态下最大。由于抗原抗体反应是分子表面的非分子结合,所形成的复合物并不牢固,可以随时解离,解离的抗原抗体保持原来的生物活性,可与其它的抗原抗体再一次结合,在整个反应体系中形成动态平衡,平衡式为:Ag+Ab≒AgAb。这种平衡易受到温度、PH等物理的、化学的因素的影响而改变。当温度大于
1.3抗原抗体的纯度:抗原与其对应的抗体的反应属于特异性反应。但是如果两者含有过多与反应无关的蛋白质、类脂质、多糖等非特异性物质,往往抑制抗原抗体的特异性反应,而出现一些非特异性反应。
2琼脂因素
琼脂扩散试验的结果在很大程度上也受到琼脂的成份、琼脂板厚度、琼脂的浓度、实验用水质量、PH值、电解质浓度、抗原抗体孔间距离及琼脂水分的影响。
2.1琼脂的成份:影响琼脂扩散试验结果的琼脂成份因素主要是不溶性杂质。一些大的不溶性杂质能直接堵塞琼脂的网格,这样的杂质过多会影响抗原抗体的扩散,为了避免这些杂质的影响,应在琼脂粉融化后用脱脂棉或纱布过滤,或者选择高质量的琼脂粉加工琼扩板。
2.2琼脂板的厚度:琼脂板的厚度应为
2.3琼脂的浓度:琼脂凝胶网格允许通过物质的最大分子量与琼脂浓度成反比(见表1),卵黄抗体IgG的分子量为1.8×105[5],1%-1.5%的琼脂溶液网格能允许绝大多数大分子抗原自由扩散,大于这个浓度范围的琼脂网格太小不利于大分子抗原如鸡马立克氏病病毒(分子量为1.03×108)、鸡传染性喉气管炎病毒[6]的扩散,浓度太小琼脂骨架太少不利于抗原抗体复合物的沉淀,从而影响琼脂扩散试验的结果。
表1琼脂糖凝胶Bio-Gel A型的数据[7]
型号 Bio-Gei A琼脂糖含量%分级范围(球蛋白)
A
A
A
A
A
A
2.4实验用水的质量:琼脂扩散试验的结果在很大程度上也受到实验用水的影响。如果实验用水中含大量重金属离子如铅、汞、铜等,会使蛋白质成份的抗原抗体变性失去活性,不能再发生特异性反应,影响琼脂扩散试验的结果。
2.5 PH值:抗原抗体大部分是蛋白质,蛋白质在一定的PH处所带的净电荷数为零,此时的PH值为蛋白质的等电点,大部分蛋白质的等电点在PH5-5.5之间,在等电点处,蛋白质分子之间静电斥力减少,趋于凝集状态而发生沉淀,所以蛋白质在等电点处的溶解度最低。当琼脂的PH在抗原抗体等电点处时,抗原抗体会发生非特异性的沉淀,影响琼脂扩散试验的实验结果。一般琼脂扩散试验的PH为6-8(比等电点稍高)[2]。当PH小于3时,往往使抗原抗体结合物变性或再次解离,如IgG在PH4.0-11.0稳定,马立克氏病毒在PH3或PH11处理10分钟失活[6]。见本文
2.6电解质的浓度:电解质的浓度对琼脂扩散试验的结果影响也很大。抗原抗体具有胶体性质,含有氨基、羧基、肽链等极性基团,与水相互结合,形成水化层,因为蛋白质带有相同的电荷,所以胶体所带电荷相同,互相排斥,在水中稳定存在,抗原抗体带有相反的极性,等两者结合后,表面的电荷减少或消失,水化层也减弱,由亲水型变为疏水型,此时如有适当浓度的电解质,能进一步降低抗原抗体表面的电荷,促进他们沉淀,最常用的电解质为氯化钠,哺乳动物血清学反应浓度为0.15mol,即生理盐水,禽类8%[8]。但过高浓度的电解质反而不利于抗原抗体沉淀物的形成,有两个原因:○1过高浓度的电解质阻止蛋白质与水分子的相互作用,破坏蛋白质表面的水化层,产生盐析效应,使抗原抗体发生非特异性的沉淀。过高浓度的电解质浓度(大于或等于15%)可使抗原抗体结合物离解。见本文1.1.2。
2.7孔间距离:抗原抗体的孔间距离也能影响琼脂扩散试验的结果。当两者之间的孔距为
2.8琼脂水分:琼脂凝胶网格内含有大量水分,如果琼脂板储存时间太长或储存环境太干燥又没有放在密闭环境中,水分就会大量的挥发,直接影响抗原抗体扩散的效果。
3抗原抗体反应条件
一些培养条件如反应温度、反应湿度、反应时间也是影响琼脂扩散试验结果的重要因素。‘
3.1反应温度 影响琼脂扩散试验结果的温度因素包括:反应温度的高低与反应温度波动情况。z
3.1.1反应温度的高低:抗原抗体的反应速度、结合程度与反应温度高低有密切关系。温度高,分子运动加快,增加抗原抗体碰撞几率,反应会加快,但当温度超过
3.1.2反应温度的波动情况:琼脂扩散试验的培养温度应恒定,如果波动太大,会使抗原抗体在扩散时形成不连续的浓度梯度,影响两者产生最适比,最终影响到实验结果。
3.2空气湿度:琼脂扩散试验是抗原抗体在琼脂网格中的水中扩散时形成的结果,如果空气中湿度太低,琼脂中的水分很容易蒸发,使琼脂网格中的水分减少,不利于抗原抗体的自由扩散,同时加到琼脂孔中的抗原抗体的水分也很容易蒸发,使卵黄中的抗体及抗体被固定在孔中不容易向琼脂凝胶中扩散。所以在培养时,往往倒置平皿,然后放在一个有湿棉纱布的有盖搪瓷盘中,以防水分蒸发。
3.3反应时间:抗原抗体在琼脂中的扩散需要一定时间。如果反应时间太短,使抗原抗体没有完全扩散以致结合的不充分或结合后还没有达到沉淀的程度,导致本应形成的沉淀线没有出现;时间太长,在室温条件小,大量抗原抗体会失去生物活性,已经形成的沉淀带发生解离消失而出现假像。
4其他因素
抗原抗体加的多少、打孔后琼脂底部融封效果都能影响琼脂扩散试验的结果,本文1.3所述。当抗原抗体的量加的多时,所产生的沉淀线粗,为了减小各个实验的相对误差,加样时,都应加到满而不溢程度。此外,打孔后琼脂板底部松动,如果不加热封好,在实验过程中,抗原抗体就不通过琼脂网格扩散,而是直接在底部流出,不会产生沉淀线。
总之,琼脂扩散试验能有效的指导养殖户、兽医工作者制定合理的免疫程序,但是由于受到以上诸多因素的影响,因此,为了得出真实的实验结果,操作者应本着科学、严谨的态度进行操作,以克服不良因素的影响.
下一篇:幽门螺杆菌改良无血培养基的研制