免疫检验考试辅导:单克隆抗体的制备原理
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单克隆抗体的制备方法与原理本文是由fantibody全球抗体搜索引擎为大家所提供的有关单克隆抗体的制备方法与原理,希望可以帮到大家1975年Kohler和Milstein发现将小鼠骨髓瘤细胞与和绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞进行融合,形成的杂交瘤细胞既可产生抗体,又可无性繁殖,从而创立了单克隆抗体杂交瘤技术。
这一技术上的突破使血清学的研究进入了一个高度精确的新纪元。
免疫细胞化学的技术关键之一是制备特异性强、亲合力大、滴度高的特异性抗体,由于每种抗原都有几个抗原决定簇,用它免疫动物将产生对各个决定簇的抗体,即多克隆抗体。
单克隆抗体则是由一个产生抗体的细胞与一个骨髓瘤细胞融合而形成的杂交廇细胞经无性繁殖而来的细胞群所产生的,所以它的免疫球蛋白属同一类型,质地纯一,而且它是针对某一抗原决定簇的,因此特异性强,亲合性也一致。
单克隆抗体(McAb)的特性和常规血清抗体的特性比较见2-3。
表2—3 单克隆抗体(McAb)和常规免疫血清抗体的特性比较单克隆抗体的制备方法如下。
(一)动物的选择与免疫1.动物的选择纯种BALB/C小鼠,较温顺,离窝的活动范围小,体弱,食量及排污较小,一般环境洁净的实验室均能饲养成活。
目前开展杂交瘤技术的实验室多选用纯种BALA/C小鼠。
2.免疫方案选择合适的免疫方案对于细胞融合杂交的成功,获得高质量的McAb 至关重要。
一般在融合前两个月左右根据确立免疫方案开始初次免疫,免疫方案应根据抗原的特性不同而定。
(1)可溶性抗原免疫原性较弱,一般要加佐剂,半抗原应先制备免疫原,再加佐剂。
常用佐剂:福氏完全佐剂、福氏不完全佐剂。
初次免疫抗原1~50μg加福氏完全佐剂皮下多点注射或脾内注射(一般0.8~1ml,0.2ml/点)↓3周后第二次免疫剂量同上,加福氏不完全佐剂皮下或ip(腹腔内注射)(ip剂量不宜超过0.5ml)↓3周后第三次免疫剂量同一,不加佐剂,ip(5~7天后采血测其效价)↓2~3周加强免疫,剂量50~500μg为宜,ip或iv(静脉内注射)↓3天后取脾融合目前,用于可溶性抗原(特别是一些弱抗原)的免疫方案也不断有所更新,如:①将可溶性抗原颗粒化或固相化,一方面增强了抗原的免疫原性,另一方面可降低抗原的使用量。
单克隆抗体技术的基本原理
单克隆抗体技术是一种通过体外合成获得具有单一抗体特异性的抗体的方法。
它的基本原理是将目标抗原注射到动物体内,使其免疫系统产生多种抗体。
然后,从动物的脾脏或骨髓中提取免疫细胞,并与癌细胞融合形成杂交瘤。
杂交瘤是一种具有细胞融合能力的免疫细胞,在体外环境中能够不断增殖,并持续产生抗体。
这些杂交瘤细胞称为“克隆”,每个克隆对应一种特定的抗体。
在获得这些抗体的克隆细胞后,科学家使用细胞培养和筛选技术,筛选出能够高效产生目标抗体的克隆细胞。
通过单克隆抗体技术,可以得到高纯度、高特异性的抗体。
这些抗体可以用于检测特定抗原的表达、分析细胞信号传导、研究蛋白质功能等领域。
与传统的多克隆抗体相比,单克隆抗体具有更好的重现性和稳定性,因此在医学诊断和生物学研究中有广泛应用。
单克隆抗体制备的技术原理单克隆抗体是由一个杂交瘤细胞及其后代所产生的抗体,具有单一、特异与纯化的特性。
该抗体在医学临床诊断及治疗上具有极其重要的作用。
因此它的问世在现代免疫学上具有划时代的意义。
大家知道,当外源性物质在人体或动物血液中出现时,机体中有一些淋巴细胞便会做出反应,产生一些特殊的免疫球蛋白,叫做抗体。
而那些外源性物质则称为抗原。
抗体与抗原能发生特异结合,从而清除异物,达到保护肌体的作用。
抗原不同,它所诱发的抗体也不一样。
如细菌或病毒表面存在着几种抗原,因此它们就会对应地诱发出几种不同的抗体。
过去人们为了获得抗体,就根据上述原理,反复注射某种抗原到动物(如兔、羊、马等)体内,然后从其血清中分离出所需的抗体。
长期以来,用这种经典方法得到的抗体,往往存在着两个严重的缺点:第一,这些抗体不是均质的,而是一种抗体的混合物,特异性差,效价低;第二,抗体的产生是有限量的,因为分泌抗体的成熟淋巴细胞寿命很短,一般只能存活几天,无法大量生产。
为了克服上述缺点,许多免疫学家曾进行了长期的研究与探索,这一难题终于在1975年被国外两名免疫学家考勒和米尔斯坦解决了。
他们利用自己创立的杂交瘤技术,使产生抗体的淋巴细胞能在体外长期存活,并源源不断地分泌抗体。
这就是有高特异性和非常均质的单克隆抗体。
单克隆抗体的技术原理并不十分复杂。
它是把能产生单一抗体的淋巴细胞与有增殖能力的骨髓瘤细胞进行融合,形成杂交瘤细胞,又称杂交瘤。
由于这些杂种细胞继承了双亲细胞的遗传物质,因此它们不仅能表现出淋巴细胞分泌单一抗体的能力,而且还能表现出骨髓瘤细胞在体外大量繁殖的本领。
就这样,取长补短,使杂交瘤变成了一座制造单克隆抗体的理想“工厂”。
目前制备单克隆抗体的具体方法,主要有以下三步(图2-9)。
第一步:将抗原注射到小鼠体内进行免疫,取出受免脾细胞,与小鼠骨髓瘤细胞融合。
第二步:用选择培养基,选出杂交瘤细胞,逐一克隆或扩增,从中挑出能产生抗体的杂交瘤细胞。
单克隆抗体的制备及应用实验原理1. 简介单克隆抗体是指由单一B细胞克隆扩增得到的抗体,在医学研究和生物制药等领域具有重要的应用价值。
本文将介绍单克隆抗体的制备方法及其在实验中的应用原理。
2. 单克隆抗体的制备方法单克隆抗体的制备需要经历以下几个步骤:2.1 免疫原的选择免疫原的选择是单克隆抗体制备的第一步。
通常选择与所需抗体结构最为相似的蛋白质作为免疫原,可以是纯化的蛋白质、重组蛋白、细胞表面抗原等。
2.2 免疫动物的免疫选择适当的免疫动物,常见的包括小鼠、大鼠、兔子等。
将免疫原与免疫佐剂混合注射到动物体内,触发免疫反应,使得免疫动物产生特异性抗体。
2.3 细胞融合将免疫动物的脾细胞和癌细胞进行融合,常用的癌细胞包括骨髓瘤细胞、淋巴瘤细胞等。
通过融合方法,使得脾细胞和癌细胞融合成为杂交瘤细胞。
2.4 杂交瘤细胞的筛选与培养对融合后的杂交瘤细胞进行筛选,常用的方法包括喷洒法、限稀稀释法等。
筛选出具有单克隆性的杂交瘤细胞后,进行培养、扩增。
2.5 单克隆抗体的纯化将培养得到的杂交瘤细胞进行离心、洗涤等操作,得到含有目标抗体的上清液。
通过柱层析、电泳等方法,对上清液进行纯化,最终得到单克隆抗体。
3. 单克隆抗体的应用实验原理单克隆抗体在实验室中有多种应用,包括免疫组化、免疫印迹、流式细胞术等。
以下将介绍单克隆抗体在这些实验中的应用原理:3.1 免疫组化免疫组化是一种检测组织或细胞中特定抗原表达情况的方法。
通过与组织或细胞中特定分子结合,单克隆抗体可以为我们提供目标抗原的定位和分布情况。
3.2 免疫印迹免疫印迹是一种检测特定蛋白质表达情况的方法。
通过将蛋白质转移到膜上,并与特异单克隆抗体结合,可以用于检测目标蛋白质的存在与定量。
3.3 流式细胞术流式细胞术是一种用于分析和鉴定细胞表面标记物的方法。
通过与特定抗原结合,单克隆抗体可以进行标记,并通过流式细胞仪进行检测和分析。
3.4 免疫沉淀免疫沉淀是一种用于富集目标蛋白质的方法。
单克隆抗体的制备原理及其商业化产品的应用一、单克隆抗体的产生与概念抗体(antibody)是机体在抗原刺激下产生的能与该抗原特异性结合的免疫球蛋白。
常规的抗体制备是通过动物免疫并采集抗血清的方法产生的,因而抗血清通常含有针对其他无关抗原的抗体和血清中其他蛋白质成分。
一般的抗原分子大多含有多个不同的抗原决定簇,所以常规抗体也是针对多个不同抗原决定簇抗体的混合物。
即使是针对同一抗原决定簇的常规血清抗体,仍是由不同B细胞克隆产生的异质的抗体组成。
因而,常规血清抗体又称多克隆抗体(polyclonal antibody),简称多抗。
1975年,Kohler和Milstein建立了淋巴细胞杂交瘤技术,他们把用预定抗原免疫的小鼠脾细胞与能在体外培养中无限制生长的骨髓瘤细胞融合,形成B细胞杂交瘤。
这种杂交瘤细胞具有双亲细胞的特征,既像骨髓瘤细胞一样在体外培养中能无限地快速增殖且永生不死,又能像脾淋巴细胞那样合成和分泌特异性抗体。
通过克隆化可得到来自单个杂交瘤细胞的单克隆系,即杂交瘤细胞系,它所产生的抗体是针对同一抗原决定簇的高度同质的抗体,即所谓单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb),简称单抗。
单克隆抗体是由淋巴细胞杂交瘤产生的、只针对复合抗原分子上某一单个抗原决定簇的特异性抗体。
淋巴细胞杂交瘤是用人工方法使骨髓瘤细胞(纯系小鼠的腹水瘤型浆细胞)与已用抗原致敏并能分泌某种抗体的淋巴细胞(常用致敏动物的脾细胞,起作用的是其中的B 细胞)融合而成的。
用来使上述淋巴细胞致敏的抗原有人和动物的T细胞、B细胞、红细胞、肿瘤细胞、各种微生物或其他抗原物质等。
用适当方法把杂交瘤细胞分离出来,进行单个细胞培养,使之大量繁殖,则在该培养液中增殖而形成的细胞克隆,只产生完全均一的、单一特异性的抗体,即单克隆抗体。
二、单克隆抗体制备的基本原理要制备单克隆抗体需先获得能合成专一性抗体的单克隆B淋巴细胞,但这种B淋巴细胞不能在体外生长。
单克隆抗体的制备过程及原理单克隆抗体(monoclonal antibody,简称mAb)是指使用浓度较高的、单种类且结构恒定的抗体,它是具有特定抗原性和可重复使用的特殊免疫球蛋白分子。
单克隆抗体由于特异性、可重复使用、界限清晰等具有重要的理论意义和重要的经济意义,在生物分子的研究、疾病的检测和治疗中已经发挥出重要作用。
单克隆抗体制备的方法有奥托尔·米勒法、佩泰法和融合细胞法等。
其制备过程通常包括以下7个步骤:生物反应物的提取、细胞培养,抗体浓度的上升、表达工艺的改进、纯化工艺的筛选、反应物的表达和功能检测。
(1)生物反应物的提取。
抗体制备过程的第一步是提取有用的生物反应物,例如鼠、猴、牛等动物的血液或淋巴液中的B细胞,或者细菌中的免疫球蛋白定量因子(immunoglobulin,Ig)分子等。
(2)细胞培养。
细胞培养就是将这些细胞表现成抗体制备所需的反应物,而培养方法又分为实验室筛选(laboratory selection)和大规模培养(large-scale production)。
(3)抗体浓度的上升。
在细胞培养过程中,抗体浓度也会随着增加,完成这一步后可以得到单克隆抗体。
(4)表达工艺的改进。
表达工艺是抗体分离纯化的关键步骤。
一般来说,可以采用谷氨酸免疫池(Glu-immune pool)、数字筛选技术(digital selection)、高通量测序技术(high-throughput sequencing)和聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)等方法来筛选合适的抗体表达体。
(5)纯化工艺的筛选。
纯化工艺的筛选主要是为了分离抗体的原子或分子结构。
一般采用配体结合、离子交换和溶剂萃取等方法来实现这一步骤。
(6)反应物的表达。
在单克隆抗体表达之前,反应物需要进行细胞系建立和表达调控,以确保抗体的品质和产量。
(7)功能检测。
最后,需要进行单克隆抗体表达体的功能检测,以确定抗体是否具有良好的抗原性和稳定性。
单克隆抗体制备的基本原理It was last revised on January 2, 2021单克隆抗体制备的基本原理一、单克隆抗体的概念抗体(antibody)是机体在抗原刺激下产生的能与该抗原特异性结合的免疫球蛋白。
常规的抗体制备是通过动物免疫并采集抗血清的方法产生的,因而抗血清通常含有针对其他无关抗原的抗体和血清中其他蛋白质成分。
一般的抗原分子大多含有多个不同的抗原决定簇,所以常规抗体也是针对多个不同抗原决定簇抗体的混合物。
即使是针对同一抗原决定簇的常规血清抗体,仍是由不同B细胞克隆产生的异质的抗体组成。
因而,常规血清抗体又称多克隆抗体(polyclonal antibody),简称多抗。
由于常规抗体的多克隆性质,加之不同批次的抗体制剂质量差异很大,使它在免疫化学试验等使用中带来许多麻烦。
因此,制备针对预定抗原的特异性均质的且能保证无限量供应的抗体是免疫化学家长期梦寐以求的目标。
随着杂交瘤技术的诞生,这一目标得以实现。
1975年,Kohler和Milstein建立了淋巴细胞杂交瘤技术,他们把用预定抗原免疫的小鼠脾细胞与能在体外培养中无限制生长的骨髓瘤细胞融合,形成B 细胞杂交瘤。
这种杂交瘤细胞具有双亲细胞的特征,既像骨髓瘤细胞一样在体外培养中能无限地快速增殖且永生不死,又能像脾淋巴细胞那样合成和分泌特异性抗体。
通过克隆化可得到来自单个杂交瘤细胞的单克隆系,即杂交瘤细胞系,它所产生的抗体是针对同一抗原决定簇的高度同质的抗体,即所谓单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb),简称单抗。
与多抗相比,单抗纯度高,专一性强、重复性好、且能持续地无限量供应。
单抗技术的问世,不仅带来了免疫学领域里的一次**,而且它在生物医学科学的各个领域获得极广泛的应用,促进了众多学科的发展。
德国科学家柯勒(Georges Ko1er)和英国科学家米尔斯坦(Cesar Milstein)两人由此杰出贡献而荣获1984年度诺贝尔生理学和医学奖。
单克隆抗体的制备一、单克隆抗体技术的原理B淋巴细胞在抗原的刺激下,能够分化、增殖形成具有针对这种抗原分泌特异性抗体的能力。
B细胞的这种能力和量是有限的,不可能持续分化增殖下去,因此产生免疫球蛋白的能力也是极其微小的。
将这种B细胞与非分泌型的骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞,再进一步克隆化,这种克隆化的杂交瘤细胞是既具有瘤的无限生长的能力,又具有产生特异性抗体的B淋巴细胞的能力,将这种克隆化的杂交瘤细胞进行培养或注入小鼠体内即可获得大量的高效价、单一的特异性抗体。
这种技术即称为单克隆抗体技术。
制备单克隆抗体的方法是用缺乏次黄嘌呤磷酸核糖转化酶或胸腺嘧啶核苷酸酶的瘤细胞变异株与脾脏的B细胞融合。
采用HAT选择性培养基(培养基中加次黄嘌呤HyPoxanthine H,氨基喋呤Aminoopterin A及胸腺嘧啶核苷Thymidine T),在这种选择性培养基中,由于变异的瘤细胞不具有次黄嘌呤磷酸核糖转化酶或胸腺嘧啶核苷激酶,所以不能利用培养基中的次黄嘌呤或胸腺嘧啶核苷而合成DNA。
而只能利用谷酰胺与尿核苷酸单磷酸合成DNA,这一途径又被氨基喋呤所阻断,所以未融合的瘤细胞不可避免也要死亡。
融合的杂交瘤细胞由于脾淋巴细胞具有次黄嘌呤磷酸核糖转化酶,可以通过次黄嘌呤合成DNA,克服氨基喋呤的阻断,因此杂交瘤细胞大量繁殖而被筛选出来。
B淋巴细胞在一般培养基中不能长期生长,一般于二周内均死亡。
单克隆抗体与常规抗体相比有如下优点:①单一特异性,与一个抗原决定簇反应;②可重复性,能够提供完全一样的抗体制剂;③一经制出,可无限量地供应;④生产单克隆抗体,不一定需要纯的抗原;⑤能查出混合物中存在的用常规方法查不出的少量成分。
单克隆抗体与常规的血清抗体的性质比较,见下表:性质常规血清抗体单克隆抗体抗体含量少μg/ml 多 mg/ml无关的Ig 多少或几乎无其它血清蛋白有少,培养物上清常有10%胎牛血清Ag-Ab结合免疫原的全部成分的全部抗原决定簇免疫原中的一种成分的一个抗原决定簇特异性亲和力的重复性不同批号间有变化无变化与其它抗原的交叉反应与带有共同抗原决定簇的抗原有部分交叉一般无。
一、单克隆抗体的概念和原理免疫反应是人类对疾病具有抵抗力的重要因素。
当动物体受抗原刺激后可产生抗体。
抗体的特异性取决于抗原分子的决定簇,各种抗原分子具有很多抗原决定簇,因此,免疫动物所产生的抗体实为多种抗体的混合物。
用这种传统方法制备抗体效率低、产量有限,且动物抗体注入人体可产生严重的过敏反应。
此外,要把这些不同的抗体分开也极困难。
近年,单克隆抗体技术的出现,是免疫学领域的重大突破。
(1)单克隆抗体的基本概念抗体主要由B淋巴细胞合成。
每个B淋巴细胞有合成一种抗体的遗传基因。
动物脾脏有上百万种不同的B淋巴细胞系,含遗传基因不同的B淋巴细胞合成不同的抗体。
当机体受抗原刺激时,抗原分子上的许多决定簇分别激活各个具有不同基因的B细胞。
被激活的B细胞分裂增殖形成该细胞的子孙,即克隆由许多个被激活B细胞的分裂增殖形成多克隆,并合成多种抗体。
如果能选出一个制造一种专一抗体的细胞进行培养,就可得到由单细胞经分裂增殖而形成细胞群,即单克隆。
单克隆细胞将合成一种决定簇的抗体,称为单克隆抗体。
(2)单克隆抗体技术的基本原理要制备单克隆抗体需先获得能合成专一性抗体的单克隆B淋巴细胞,但这种B淋巴细胞不能在体外生长。
而实验发现骨髓瘤细胞可在体外生长繁殖,应用细胞杂交技术-------------使骨髓瘤细胞与免疫的淋巴细胞二者合二为一,得到杂种的骨髓瘤细胞。
这种杂种细胞继承两种亲代细胞的特性,它既具有B淋巴细胞合成专一抗体的特性,也有骨髓瘤细胞能在体外培养增殖永存的特性,用这种来源于单个融合细胞培养增殖的细胞群,可制备抗一种抗原决定簇的特异单克隆抗体。
其制备原理示意如下:二、基本方法-------------1. 抗原提纯与动物免疫对抗原的要求是纯度越高越好,尤其是初次免疫所用的抗原。
如为细胞抗原,可取1×107个细胞作腹腔免疫。
可溶性抗原需加完全福氏佐剂并经充分乳化,如为聚丙烯酰胺电泳纯化的抗原,可将抗原所在的电泳条带切下,研磨后直接用以动物免疫。
单克隆抗体制备的基本原理一、单克隆抗体的概念抗体(antibody)是机体在抗原刺激下产生的能与该抗原特异性结合的免疫球蛋白。
常规的抗体制备是通过动物免疫并采集抗血清的方法产生的,因而抗血清通常含有针对其他无关抗原的抗体和血清中其他蛋白质成分。
一般的抗原分子大多含有多个不同的抗原决定簇,所以常规抗体也是针对多个不同抗原决定簇抗体的混合物。
即使是针对同一抗原决定簇的常规血清抗体,仍是由不同B细胞克隆产生的异质的抗体组成。
因而,常规血清抗体又称多克隆抗体(polyclonal antibody),简称多抗。
由于常规抗体的多克隆性质,加之不同批次的抗体制剂质量差异很大,使它在免疫化学试验等使用中带来许多麻烦。
因此,制备针对预定抗原的特异性均质的且能保证无限量供应的抗体是免疫化学家长期梦寐以求的目标。
随着杂交瘤技术的诞生,这一目标得以实现。
1975年,Kohler和Milstein建立了淋巴细胞杂交瘤技术,他们把用预定抗原免疫的小鼠脾细胞与能在体外培养中无限制生长的骨髓瘤细胞融合,形成B细胞杂交瘤。
这种杂交瘤细胞具有双亲细胞的特征,既像骨髓瘤细胞一样在体外培养中能无限地快速增殖且永生不死,又能像脾淋巴细胞那样合成和分泌特异性抗体。
通过克隆化可得到来自单个杂交瘤细胞的单克隆系,即杂交瘤细胞系,它所产生的抗体是针对同一抗原决定簇的高度同质的抗体,即所谓单克隆抗体(monoclonal antibody,McAb),简称单抗。
与多抗相比,单抗纯度高,专一性强、重复性好、且能持续地无限量供应。
单抗技术的问世,不仅带来了免疫学领域里的一次**,而且它在生物医学科学的各个领域获得极广泛的应用,促进了众多学科的发展。
德国科学家柯勒(Georges Ko1er)和英国科学家米尔斯坦(Cesar Milstein)两人由此杰出贡献而荣获1984年度诺贝尔生理学和医学奖。
二、杂交瘤技术(一)杂交瘤技术的诞生淋巴细胞杂交瘤技术的诞生是几十年来免疫学在理论和技术两方面发展的必然结果,抗体生成的克隆选择学说、抗体基因的研究、抗体结构与生物合成以及其多样性产生机制的揭示等,为杂交瘤技术提供了必要理论基础,同时,骨髓瘤细胞的体外培养、细胞融合与杂交细胞的筛选等提供了技术贮备。
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简述单克隆抗体技术的基本原理单克隆抗体技术是生物技术领域的一项重要技术,在医药研发、诊断和治疗等方面都有着广泛的应用和前景。
单克隆抗体技术的基本原理是通过选择一种特定的免疫细胞,获取它产生的特异性抗体并使其进行不限制性复制,最终获得具有高度特异性和稳定性的单克隆抗体。
下面将详细介绍单克隆抗体技术的基本原理,包括鼠源性、嵌合型和人源性单克隆抗体技术,以及单克隆抗体生产的流程和应用。
一、鼠源性单克隆抗体鼠源性单克隆抗体是最早使用的单克隆抗体,其制备原理是将鼠类动物免疫一种抗原,收集其脾细胞,将其与骨髓瘤细胞融合,产生杂交瘤细胞,然后将杂交瘤细胞单克隆化,即从杂交瘤中分离出单个克隆细胞并培养扩大。
鼠源性单克隆抗体的优点是制备简单、产量高,但由于小鼠免疫系统与人类的巨大差异,鼠源性抗体往往容易引起免疫原性反应,从而限制了其在临床应用中的使用。
二、嵌合型单克隆抗体为了克服鼠源性单克隆抗体的局限性,研究人员提出了嵌合型单克隆抗体技术。
嵌合型单克隆抗体是由人源性的Fc区和鼠源性的可变区域组成,它可以确保高度特异性和稳定性的又可以降低免疫原性反应。
嵌合型单克隆抗体的制备方法是将人源性的IgG1的Fc片段与包含鼠源性单克隆抗体的可变区域进行基因重组,最终获得嵌合型单克隆抗体。
嵌合型单克隆抗体优点是高度特异性和稳定性、免疫原性反应小。
嵌合型单克隆抗体的制备过程较为复杂,且其效价可能比鼠源性单克隆抗体略低。
随着生物技术的不断发展,研究人员逐渐开始研制具有人源性的单克隆抗体,其能够更加充分地体现在人体内生物学免疫动态,从而降低了潜在的体内免疫原性反应。
人源性单克隆抗体制备方法有两种,一种是在小鼠背景中将人源性单克隆抗体进行筛选和生产,另一种是通过人免疫系统获得人源性单克隆抗体。
人免疫系统产生抗体的原理与小鼠类似,但需要额外进行一系列的筛选和优化步骤,以保证细胞系的干净和稳定性。
由于人源性单克隆抗体与人体内的免疫系统具有良好的兼容性和相似性,因此在临床应用中具有极高的价值。
单克隆抗体的应用和原理单克隆抗体是一种由单一克隆细胞所产生的具有同一免疫原特异性的抗体。
相比于多克隆抗体,单克隆抗体具有更高的特异性和亲和力,因此在医学、生物学、生物技术等领域得到了广泛的应用。
本文将介绍单克隆抗体的应用和原理。
一、单克隆抗体的制备单克隆抗体的制备主要包括以下几个步骤:1. 免疫原制备:免疫原是指能够引起机体免疫反应的物质,如蛋白质、多肽、糖类等。
免疫原的制备需要根据具体的实验目的进行选择,通常采用纯化、重组、化学合成等方法制备。
2. 免疫动物的免疫:将免疫原注射到小鼠等动物体内,激发机体产生抗体。
为了增强免疫效果,通常需要多次免疫。
3. 脾细胞的制备:在免疫动物免疫一定次数后,取出其脾脏,制备脾细胞悬液。
4. 杂交瘤的制备:将脾细胞与肿瘤细胞进行杂交,形成杂交瘤。
由于肿瘤细胞具有无限增殖能力,因此杂交瘤可以持续产生单克隆抗体。
5. 单克隆抗体的筛选和纯化:通过ELISA、免疫印迹、流式细胞术等方法筛选出具有特异性的单克隆抗体,并进行纯化。
二、单克隆抗体的应用1. 诊断单克隆抗体可以用于诊断疾病。
例如,针对肿瘤标志物的单克隆抗体可以用于肿瘤的早期检测和诊断。
另外,单克隆抗体还可以用于检测病毒、细菌等微生物,以及药物、毒素等物质。
2. 治疗单克隆抗体还可以用于治疗疾病。
例如,针对肿瘤细胞表面的特异性抗体可以选择性地杀死肿瘤细胞,达到治疗肿瘤的效果。
另外,单克隆抗体还可以用于治疗自身免疫性疾病、炎症等疾病。
3. 生物技术单克隆抗体在生物技术领域也有广泛的应用。
例如,可以用于免疫印迹、ELISA、流式细胞术等实验中,用于检测特定蛋白质的表达和定量。
另外,单克隆抗体还可以用于纯化蛋白质、分离细胞等。
三、单克隆抗体的原理单克隆抗体的原理是基于机体的免疫反应。
当机体遇到免疫原时,会产生多种不同的抗体,这些抗体具有不同的特异性和亲和力。
其中,具有特异性和亲和力最高的抗体被称为单克隆抗体。
单克隆抗体的制备需要经过多个步骤,其中最核心的是杂交瘤的制备。
单克隆抗体制备的根本原理一、单克隆抗体的概念抗体〔antibody〕是机体在抗原刺激下产生的能与该抗原特异性结合的免疫球蛋白。
常规的抗体制备是通过动物免疫并采集抗血清的方法产生的,因而抗血清通常含有针对其他无关抗原的抗体和血清中其他蛋白质成分。
一般的抗原分子大多含有多个不同的抗原决定簇,所以常规抗体也是针对多个不同抗原决定簇抗体的混合物。
即使是针对同一抗原决定簇的常规血清抗体,仍是由不同B细胞克隆产生的异质的抗体组成。
因而,常规血清抗体又称多克隆抗体〔polyclonal antibody〕,简称多抗。
由于常规抗体的多克隆性质,加之不同批次的抗体制剂质量差异很大,使它在免疫化学试验等使用中带来许多麻烦。
因此,制备针对预定抗原的特异性均质的且能保证无限量供给的抗体是免疫化学家长期梦寐以求的目标。
随着杂交瘤技术的诞生,这一目标得以完成。
1975年,Kohler和Milstein建立了淋巴细胞杂交瘤技术,他们把用预定抗原免疫的小鼠脾细胞与能在体外培养中无限制生长的骨髓瘤细胞融合,形成B细胞杂交瘤。
这种杂交瘤细胞具有双亲细胞的特征,既像骨髓瘤细胞一样在体外培养中能无限地快速增殖且永生不死,又能像脾淋巴细胞那样合成和分泌特异性抗体。
通过克隆化可得到来自单个杂交瘤细胞的单克隆系,即杂交瘤细胞系,它所产生的抗体是针对同一抗原决定簇的高度同质的抗体,即所谓单克隆抗体〔monoclonal antibody,McAb〕,简称单抗。
与多抗相比,单抗纯度高,专一性强、重复性好、且能延续地无限量供给。
单抗技术的问世,不仅带来了免疫学领域里的一次**,而且它在生物医学科学的各个领域获得极广泛的应用,促进了众多学科的开展。
德国科学家柯勒〔Georges Ko1er〕和英国科学家米尔斯坦〔Cesar Milstein〕两人由此杰出奉献而荣获1984年度诺贝尔生理学和医学奖。
二、杂交瘤技术〔一〕杂交瘤技术的诞生淋巴细胞杂交瘤技术的诞生是几十年来免疫学在理论和技术两方面开展的必定结果,抗体生成的克隆选择学说、抗体基因的研究、抗体结构与生物合成以及其多样性产生机制的揭示等,为杂交瘤技术提供了必要理论根底,同时,骨髓瘤细胞的体外培养、细胞融合与杂交细胞的筛选等提供了技术贮备。
单克隆抗体制备原理抗体,又称抗血清球蛋白,是一种可以与外界的抗原物质结合的多肽链新颖的天然蛋白质,可以抗原(外源物质)的识别和结合。
抗体是由一个或多个嗜碱性球细胞从各种动物体内分泌和降解出来的蛋白质,有自身抗原特异性,能与外源抗原结合,具有特异性和可变性的抗原特性,一般由二肽链组成。
在免疫原理的基础上,人们研制出了一种利用免疫原理和现代生物技术来制备抗体的技术方法,叫做单克隆抗体技术。
它以载体细胞为基础,利用免疫原理,制备出单克隆抗体,进而实现它们的分离与纯化,用于抗原的检测和药物的研究。
一般来讲,单克隆抗体制备技术包括以下几个步骤:免疫原理、载体细胞、免疫原制备、免疫动物获得免疫细胞、筛选、克隆和纯化。
首先,是免疫原理的利用。
按照特定的原理,将免疫原添加到载体细胞上,触发载体细胞形成抗原特异性的抗体,负责抗原特异性的效应。
同时,载体细胞也携带了抗体的抗原特异性的基因。
其次,是载体细胞的选择。
一般来说,常用的载体细胞有灵长类动物细胞,如核膜细胞、白血病细胞、小鼠淋巴细胞等,一般利用大肠杆菌、嗜热性芽孢杆菌、放线菌。
选择合适的载体细胞,不但可以以此保证抗体产量,而且可降低免疫毒性,减少抗体失活率,从而确保抗体质量。
第三步,是免疫原的制备。
该步骤中要求抗原物质的制备、浓度的控制和质量的检查,以确保免疫原的有效性和品质。
第四步,是通过给定的抗原刺激动物后,获得免疫细胞。
获得的免疫细胞主要包括淋巴细胞和巨噬细胞,其中巨噬细胞能够分泌抗体,而淋巴细胞则能够分泌促抗体物质。
然后,就是筛选阶段。
克隆抗体技术的筛选主要通过竞争免疫的方式实现,利用竞争免疫的原理,可以获得能够特异性结合抗原的抗体。
最后,就是克隆和纯化,即通过基因重组的技术将抗体的特异性的基因克隆到大肠杆菌、嗜热性芽孢杆菌或放线菌中,进行繁殖,从而获得一定量的单克隆抗体,随后经过纯化,即得到纯净的结果。
总之,单克隆抗体制备技术是运用免疫原理和现代生物技术来制备抗体的技术方法,包括免疫原理、载体细胞、免疫原制备、免疫动物获得免疫细胞、筛选、克隆和纯化八个步骤。
单克隆抗体的应用及原理单克隆抗体是指由单一细胞株产生的、只针对特定抗原的抗体。
相对于多克隆抗体,单克隆抗体具有更高的特异性和稳定性,因此在医学、生物学、生物技术等领域有着广泛的应用。
本文将从单克隆抗体的原理、制备方法和应用三个方面进行介绍。
一、单克隆抗体的原理单克隆抗体的制备基于生物学中的免疫原理。
当机体受到外来抗原的侵袭时,免疫系统会产生对抗原的免疫应答,其中的一种反应是产生抗体。
抗体是一种由免疫细胞(主要是B细胞)合成的蛋白质,它可以结合到抗原表面的特定区域(抗原决定簇,Epitope),从而识别和中和抗原。
抗体的结构包括两个重链和两个轻链,每个链都含有一个可变区(variable region,V区)和一个恒定区(constant region,C区)。
V区是抗体分子中最为多样化的部分,它决定了抗体的特异性。
当抗原与B细胞表面的抗体结合后,B细胞会被激活并分化成浆细胞,进而产生大量的抗体分子。
单克隆抗体的制备过程中,需要先制备出特定的抗原。
然后,将该抗原注射到小鼠等动物体内,激活其免疫系统产生抗体。
接着,从动物的脾脏等淋巴组织中分离出B细胞,并将其与肿瘤细胞融合,形成一种称为杂交瘤(hybridoma)的细胞。
杂交瘤细胞既具有B细胞的抗体合成能力,又具有肿瘤细胞的无限增殖能力。
在一系列的筛选和鉴定过程中,可以筛选出只针对特定抗原的单克隆抗体细胞株,进而大规模制备单克隆抗体。
二、单克隆抗体的制备方法单克隆抗体的制备主要包括以下几个步骤:1. 抗原的制备:首先需要准备出特定的抗原,可以是蛋白质、多肽、糖类、药物等。
2. 动物免疫:将抗原注射到小鼠等动物体内,激活其免疫系统产生抗体。
注射的方式有多种,如皮下注射、腹腔注射、静脉注射等。
3. B细胞的分离:从动物的脾脏等淋巴组织中分离出B细胞,可以使用离心、梯度离心等方法。
4. 杂交瘤的制备:将B细胞与肿瘤细胞融合,形成一种称为杂交瘤的细胞。
杂交瘤细胞既具有B细胞的抗体合成能力,又具有肿瘤细胞的无限增殖能力。
第四章 单克隆抗体第一节 单抗制备的原理细胞融合最重要的应用是什么?那就是单克隆抗体的制备,单克隆抗体结构一致,氨基酸序列一致,只识别某一特定抗原决定簇,特异性强,可以标准化大量生产。
单克隆抗体主要有两个方向的应用,一是用于免疫学检测,一是用于治疗性抗体药物的研制。
这两个方向都是现代生物产业最重要的发展方向,对免疫学、医学和农业等学科的发展有着极其重要的支撑作用。
多克隆抗体是指由多个B细胞克隆产生的抗体,可识别多种抗原表位,是一组单克隆抗体混合的产物,可直接由抗原免疫获得。
多克隆抗体虽然在特异性上不如单克隆抗体,但是它制备简单、效价高、捕获力强,仍然是基础研究和诊断领域广泛使用的有效工具。
多克隆抗体主要存在于免疫后的机体血清中,又称抗血清。
由于这种抗体是针对多种抗原表位的,所以特异性不高,其应用也受到一定的限制。
单克隆抗体是指由单一B细胞克隆产生的只识别单一抗原表位的抗体,简称单抗。
单抗氨基酸序列一致,高度专一,容易纯化,可用在免疫检测和特异性治疗等各个方面。
传统的单抗制备技术主要是B细胞杂交瘤技术,随着现代生物技术的发展,现在已经有抗体库技术、基因工程技术和B细胞永生化等多种技术可用于单抗的制备。
我们将从以下三个方面介绍单抗制备的原理,一是单抗制备的免疫学原理,二是细胞学原理,三是杂交细胞的筛选原理。
单抗制备的免疫学原理:哺乳动物机体具有一套复杂的防御系统来保护自己,其中一个重要的防御机制就是体液免疫。
外来抗原刺激诱导机体免疫系统活化,B淋巴细胞增殖并转化为浆细胞,浆细胞分泌抗体(图1),抗体在其他免疫蛋白的帮助下,可以清除或中和抗原。
图1 乳动物机体具有一套复杂的防御系统来保护自己对于抗原的免疫刺激,每一个淋巴细胞都会合成并分泌一种单一的抗体,这些抗体可以高度特异地识别免疫抗原的特定区域,这个区域即抗原表位,也叫抗原决定簇。
一般来说,大分子抗原有多个表位抗原,每一个活化的淋巴细胞克隆只识别单一的表位,只产生一种针对某一个抗原表位的特异性抗体(图2)。
单克隆抗体(MAb)与抗血清(又称多克隆抗体,PAb)最主要的区别是MAb为单一种B细胞克隆所产生的一种均一的免疫球蛋白分子。
所以MAb是B细胞克隆的标志,是一种独特型的抗体,它的特异性是针对一个抗原决定簇的。
制备单克隆抗体不能用化学分离的方法从多克隆抗体中去分离纯化得到它,而是用分离产生抗体的B细胞克隆的方法得到它。
为了使B细胞克隆能在体外人工培养下长期存活并产生完全均一的MAb,G.KÖ;hler合Milstein 于1975年创立了杂交瘤方法。
所以制备单克隆抗体的技术又称杂交瘤技术(hybredoma technique)。
杂交瘤技术的基本原理是用分泌抗体但不能长期培养的B细胞与能在体外长期培养并可低温保存的肿瘤细胞进行杂交。
筛选得到的杂交瘤细胞应该是既能分泌抗体又有瘤细胞的特性,可长期传代培养,又可在液氮中保存的细胞。
把这些细胞单克隆化,用单克隆化的杂交瘤细胞进行单克隆抗体的生产。