1960年,美國學(xué)者Yalow 和Berson 創(chuàng)立了放射免疫分析(Radioimmunoassay,RIA),并首先用于糖尿病人血漿中胰島素含量的測定。這是醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域中方法學(xué)的一項(xiàng)重大突破,開辟了醫(yī)學(xué)檢測史上的一個(gè)新紀(jì)元。它使得那些原先認(rèn)為是無法測定的極微量而又具有重要生物學(xué)意義的物質(zhì)得以精確定量,從而為進(jìn)一步揭開生命奧秘打開了一條新的道路,使人們有可能在分子水平上重新認(rèn)識(shí)某些生命現(xiàn)象的生化生理基礎(chǔ)。其后30年中,內(nèi)分泌科學(xué)的飛速進(jìn)展,充分證52667788.cn/job/明了這一超威量分析技術(shù)的巨大推動(dòng)力。1977年,這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明者榮獲諾貝爾生物醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。隨后這一嶄新的技術(shù)迅速滲透到醫(yī)學(xué)科學(xué)的其它領(lǐng)域,如病毒學(xué)、藥理學(xué)、血液學(xué)、免疫學(xué)、法醫(yī)學(xué)、腫瘤學(xué)等,以及與醫(yī)學(xué)生物學(xué)相關(guān)的學(xué)科,如農(nóng)業(yè)科學(xué)、生態(tài)學(xué)及環(huán)境科學(xué)等。放射免疫分析的物質(zhì),由激素?cái)U(kuò)大到幾乎一切生物活性物質(zhì)。我們放射免疫分析研究起步于1962年,并迅速發(fā)展與普及,對(duì)我國生物醫(yī)學(xué)的進(jìn)展起著很大的促進(jìn)作用。
(一)RIA的優(yōu)點(diǎn)
放射免疫分析具有許多其它分析方法無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。它既具有免疫反應(yīng)的高特異性,又具有放射性測量的高靈敏度,因此能精確測定各種具有免疫活性的極微量的物質(zhì)。
1.靈敏度高一般化學(xué)分析法的檢出極限為10-3~10-6g,而RIA通常為10-9(毫微克,ng)、10-12g(微微克,pg),甚至10-15g(毫微微克,fg)、10-18g(微微微克,ag)。
2.特異性強(qiáng)由于抗原—抗體免疫反應(yīng)專一性強(qiáng),所被測物一定是相應(yīng)的抗原。良好的特異性抗體,能識(shí)別化學(xué)結(jié)構(gòu)上非常相似的物質(zhì),甚至能識(shí)別立體異構(gòu)體。
3.應(yīng)用范圍廣據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前至少已有300多種生物活性物質(zhì)已建立了RIA。它幾乎能應(yīng)用于所有激素的分析(包括多肽類和固醇類激素),還能用于各種蛋白質(zhì)、腫瘤抗原、病毒抗原、細(xì)菌抗原、寄生蟲抗原以及一些小分子物質(zhì)(如環(huán)型核苷酸等)和藥物(如地高辛、毛地黃甙等)的分析,應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)展。近年來由于小分子半抗原制備抗體的技術(shù)有很大的發(fā)展,有人預(yù)測幾乎所有的生物活性物質(zhì),只要其含量不低于RIA的探測極限,都可建立適當(dāng)?shù)腞IA法。
4.操作簡便RIA所需試劑品種不多,可制成配套試劑盒;加樣程序簡單一次能分析大量標(biāo)本,標(biāo)本用量也少;反應(yīng)時(shí)間不長;測量和數(shù)據(jù)處理易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化;RIA屬體外分析技術(shù),對(duì)患者無任何輻射危害。
(二)RIA的缺點(diǎn)
1.只能以免疫反應(yīng)測得具有免疫活性的物質(zhì),對(duì)具有生物活性百失去免疫活性的物質(zhì)是測不出的。因此RIA結(jié)果與生物測定結(jié)果可能不一致。
2.由于使用了生物試劑,其穩(wěn)定性受多種因素影響,需要有一整套質(zhì)量控制措施來確保結(jié)果的可靠性。
3.靈敏度受方法本身工作原理的限制,對(duì)體內(nèi)某些含量特別低的物質(zhì)尚不能測定。
4.由于放射免疫分析是競爭性的反應(yīng),被測物和標(biāo)準(zhǔn)物都不能全部參與反應(yīng),測得的值是相對(duì)量而非絕對(duì)量。
5.存在放射線輻射和污染等問題。
盡管RIA存在以上缺點(diǎn),但它畢竟是定量分析方法的先進(jìn)技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,放射免疫分析技術(shù)將會(huì)得到更加廣泛、更加深入的發(fā)展。
放射免疫分析技術(shù),是把放射性同位素測定與抗原、抗體間的免疫化學(xué)反應(yīng)兩種方法巧妙地結(jié)合起來所形成的一種超威量物質(zhì)的測定方法。
RIA的基本原理,是利用標(biāo)記抗原(*Ag)和非標(biāo)記抗原(Ag)對(duì)特異性抗體(Ab)發(fā)生競爭性結(jié)合。競爭結(jié)合反應(yīng)可用下式表示:
在上述反應(yīng)系統(tǒng)中,當(dāng)只有*Ag和Ab時(shí),只產(chǎn)生*Ag—Ab復(fù)合物,并保持可逆的動(dòng)態(tài)平衡。如反應(yīng)系統(tǒng)中同時(shí)加入Ag,因Ag 與*Ag 免疫活性完全相同,故與Ab具有www.med126.com相同的親合力。當(dāng)*Ag為一定量、Ab為有限量、Ag 與* Ag 的量之和超過Ab上的有效結(jié)合位點(diǎn)時(shí),*Ag –Ab復(fù)合物的生成量與Ag 的量之間呈一定的函數(shù)關(guān)系。即當(dāng)Ag 量少時(shí),Ag –Ab生成量多,而*Ag –Ab生成量增多,游離的*Ag 減少?梢*Ag –Ab復(fù)合物生成量是受Ag含量制約的。因此,在放射免疫分析中,用已知不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)物和一定量的*Ag及限量的Ab反應(yīng),采取一定方法將B與F分開,即可算出該標(biāo)準(zhǔn)物在各濃度下*Ag –Ab復(fù)合物的結(jié)合百分率(B/T)。
這一反應(yīng)過程,可用以下簡圖(圖8-1)說明。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(gè)抗體有兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn),標(biāo)記抗原與非標(biāo)記抗原對(duì)抗體有同等的結(jié)合能力。
圖8-1 放射免疫分析原理示意圖
從圖中可見,當(dāng)標(biāo)記抗原與抗體量一定時(shí),結(jié)合率(B/B+F)隨抗原量增加而降低。在實(shí)際工作中,以B/T的值為縱座標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)物的濃度為橫座標(biāo),繪成曲線,即競爭性抑制曲線,或稱準(zhǔn)確曲線。將未知濃度的樣品按同樣條件操作,所得結(jié)合率(%)與標(biāo)準(zhǔn)曲線相比,即可查出樣品中待測抗原的濃度。
放射免疫分析典型的操作程序如下:首先配制一系列已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,并各取一定體積;于其中加入一定量的標(biāo)記抗原和特異性抗體;在一定條件下使之反應(yīng)平衡后,采取適當(dāng)方法將B與F分離;分別測量其放射性;繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖8-2)。對(duì)樣品中抗原的測定,則可在同樣條件下操作,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得含量。
圖8-2 標(biāo)準(zhǔn)曲線
左:橫座標(biāo)為等份刻度; 右:橫座標(biāo)為對(duì)數(shù)刻度
由此可見,要成功地進(jìn)行放射免疫分析,必須解決好以下3個(gè)關(guān)鍵性技術(shù)問題:
(1)標(biāo)記抗原:要求其純度高、免疫化學(xué)活性好、比放射性強(qiáng)、用量適當(dāng)。
(2)制備抗體:要求其特異性高、選用的稀釋度適當(dāng)。
(3)分離B與F:理想的分離方法應(yīng)當(dāng)是分離完全、穩(wěn)定可靠、操作簡單、適用范圍廣。