抗原分為顆粒性抗原和可溶性抗原。顆粒性抗原主要是指人、動物、微生物活寄生蟲的細胞。可溶性抗原主要包括蛋白質、糖蛋白、脂蛋白、酶類、補體、脂多糖、細菌外毒素和核酸,它們有相當部分來源於組織和細胞,成分複雜。抗原需鑒定後才能用作免疫原。抗體的產生通常與抗原的質和量、動物種類以及接種途徑有密切關係。因此在製備免疫血清時要根據抗原的不同選擇適宜的動物種類和免疫方法。
細胞性抗原(包括細菌抗原),其製備較為簡便,一般用新鮮細胞以無菌生理鹽水或磷酸緩衝液洗滌後配成一定濃度。若係細菌抗原,則取新鮮培養物,經集菌作以下處理:H抗原因不耐熱用0.3%~0.5%甲醛處理,O抗原耐熱可加熱100℃2h去除H抗原後應用。可溶性抗原可以是細胞膜、細胞漿、細胞核及核膜等細胞組成部分,也可以是經細胞分泌至體液中的一些可溶性因子。細胞組成部分常需經過機械或酶解法等破碎、收集整理離心獲得粗製抗原,並通過選擇性沉澱或層析等方法進一步純化。而體液中(如血清等)的可溶性抗原則可直接用生化手段獲得所需成分。有些可溶性抗原僅具有免疫反應性,而無免疫原性,此類抗原尚需與載體偶聯方可成為完全抗原。
一、細菌性顆粒抗原的製備
任務簡介
細菌是多種抗原成分的複合體。細菌的細胞漿含有複雜的酶和核蛋白的混合物,其中很多是有抗原性的,但是因為被局限在微生物內部,所以在刺激機體產生保護性免疫應答方麵,經常沒有細菌表麵抗原重要。細菌抗原有表麵抗原、菌體抗原、鞭毛抗原、菌毛抗原、莢膜抗原等。請根據實驗室條件,進行細菌類顆粒性抗原的製備。
本任務是利用培養好的細菌,進行收集和濃縮後配成一定濃度的抗原。要求掌握細菌性抗原的製備方法;掌握麥氏比濁法測定細菌抗原濃度;進行標準曲線的製作。
任務內容
1.準備實驗材料和設備
氯化鋇、濃硫酸、普通瓊脂培養基、0.5%無菌甲醛生理鹽水、無菌生理鹽水、離心機、試管、接種環、酒精燈、75%酒精棉球、超淨台、培養箱、滅菌鍋、培養24h的大腸杆菌斜麵。
2.實驗過程
(1)傳代分離株
大腸杆菌斜麵接種於營養肉湯,置37℃培養24h。
(2)培養細菌
取2~3mL培養液接種於營養瓊脂大平皿上,用塗菌棒將其平鋪於平皿上。置37℃培養24h。
(3)收集細菌
吸取滅菌的0.5%石炭酸生理鹽水5mL,注入大腸杆菌瓊脂平板上,洗下菌苔。將菌液注入無菌瓶中。
(4)滅活細菌
將收集的菌液放60℃的水浴箱中1h,並不時搖動。
(5)濃縮抗原
用0.5%石炭酸生理鹽水稀釋滅活的抗原,用吸管反複吹洗,4000r/min離心20min,棄去上清液,重複離心3~4次。直至上清液透亮,棄去部分上清液,保留沉澱菌泥。
標準菌株的選擇:所用的大腸杆菌菌種應具有典型形態菌落和生化反應。在生理鹽水中不發生自身凝集,與特異血清有高度凝集者可作為菌種。
(6)調整抗原濃度
用麥氏比濁管和可見分光光度儀測定細菌抗原濃度。首先在600nm波長檢測各比濁管的OD值,並繪製出標準曲線。然後再檢測菌液OD值,從標準曲線中查得每毫升的含菌數,並調整菌液濃度為1010/mL。
(7)無菌檢查
將已稀釋好的菌液接種於營養肉湯中,培養48h,觀察有無細菌生長。將合格的大腸杆菌菌種接種於普通瓊脂培養基37℃24h。肉眼觀察有無雜菌生長,必要時作鏡檢。用無菌甲醛生理鹽水洗下菌苔,將洗下液體裝入無菌試管內,置37℃18~24h以殺菌。得到原液。用作無菌試驗即將菌液接種瓊脂培養基培養4h,無活菌生長者才可使用。
(8)抗原染色
將無細菌生長的抗原按3%加入結晶紫染色液進行染色,充分搖勻。
(9)抗原保存
置4℃冰箱保存備用。
麥氏比濁管是McFarland發明的一種用於微生物比濁的不同濁度的標準濁度管。具體的配製方法是根據硫酸和氯化鋇的比例來定的,有表可查,這樣不同比例生成的硫酸鋇沉澱的濃度不同,且都有定值。
操作方法:
①輕搖標準試管。
②無菌操作將被測定的肉湯培養物加到與標準管相同直徑(大小)的無菌試管中。
③以無菌操作向被測定試管加入無菌生理鹽水(NaCl),直到濃度與所要求的標準管的濃度相同。
使用技巧:
①直接用眼睛看(需要經驗,誤差較大)。
②找張白紙,打上平行直線,然後看,利用光在不同濃度液體折射不同。
注意事項:
①如果測定的肉湯培養物不澄清,由培養物的值減去未接種培養基的值來校正細菌濃度。
4號管(肉湯培養物)-1號管(孵育過的未接種的肉湯管)=3號管(校正讀數)
②如果肉湯顏色很深,把未接種試管放在標準管的後麵讀數即可。
③測定好的細菌,最好做一下梯度稀釋塗布計數。
④此濃度是對應的大腸杆菌的濃度,如果是其他細菌,會有一定的差別,但差別都在一個數量級之內,適合於普通實驗。
⑤此種方法測定的準確性不是很高,如果是對細菌數量要求較精確的,要用紫外分光光度計。
二、細胞性顆粒抗原的製備
任務簡介
天然的顆粒性抗原主要是指細胞抗原、細菌抗原、寄生蟲抗原等,比較常用的有紅細胞抗原和細菌抗原。本次實驗就是製備紅細胞抗原,紅細胞是血溶素的免疫原。
通過本任務,要求掌握免疫學常用試劑:Hanks液和Alsever血液保存液的配製;掌握紅細胞抗原的製備方法;掌握動物采血的方法並牢記免疫學實驗室規則。
任務內容
1.所需的設備和材料
離心機、蒸汽式滅菌鍋、顯微鏡、紅細胞計數器、電子天平、燒杯、1000mL容量瓶、離心管、5mL一次性使用無菌注射器、移液槍、健康家兔、NaHPO4·2H2O,KH2PO4、葡萄糖、NaCl、酚紅、枸椽酸鈉。
2.配製溶液
(1)Hanks液的配製
Hanks液的配製成分含量(g·L-1)NaHPO4·2H2O0.06KH2PO40.06葡萄糖1.00NaCl8.00克
①準確稱取0.06gNa2HPO4·2H2O先溶解在裝有100mL三蒸水的燒杯中。
②按配方準確稱取其他試劑依次溶解在盛有650mL三蒸水的燒杯中,注意應待前一種試劑完全溶解後,再溶解下一種成分,混勻。
③將0.35gNaHCO3溶解在37℃100mL三蒸水中。
④用數滴NaHCO3液溶解0.01g酚紅。
⑤將③和④的溶液逐滴、攪拌加入到②配製的混合液中。
⑥將上述混合液移入容量瓶中,補加三蒸水定容至1000mL,然後充分混勻。將混合液分裝,在115℃10min高壓蒸汽滅菌,貼上標簽4℃冰箱內保存。
(2)Alsever血液保存液
Alsever血液保存液成分含量(g·L-1)葡萄糖2.05枸椽酸鈉0.8NaCl0.42
依次加入成分於70mL三蒸水中,待全部溶解後加三蒸水至100mL,115℃10min高壓蒸汽滅菌,貼上標簽4℃冰箱內保存。
3.紅細胞抗原的製備
(1)采血
拔除家兔耳緣靜脈周圍的兔毛,然後用手指輕彈,刺激血管充盈,然後用5mL一次性使用無菌注射器抽取家兔靜脈血5mL。
(2)抗凝
采血後立即注入含10~30U/L肝素的生理鹽水中抗凝,或將全血與Alsever液1∶2混合,置4℃保存。
(3)細胞壓積
取2mL抗凝全血於離心管中,2000r/min離心10min,紅細胞壓積於管底,吸棄上層血漿。加入配好的Hanks液2mL,1500r/min離心10min,重複操作一次,取壓積紅細胞。
(4)紅細胞懸液的製備
用無菌生理鹽水配成紅細胞懸液。
(5)紅細胞計數
利用紅細胞計數法調配紅細胞懸液使其最終濃度106個紅細胞/mL。
紅細胞計數方法
①準備記數板。用酒精蓋玻片,擦淨。
②加樣。在細胞記數板蓋上專用蓋玻片,用無菌細口吸管吸取一滴紅細胞懸液,從記數板上蓋玻片的邊緣一側緩緩滴入,使之充滿記數板和蓋玻片之間的空隙中。
注意:加樣量不要溢出蓋玻片,也不要過少或帶有氣泡,不理想時要重新加樣,否則會影響細胞計數結果。
③計數。稍候片刻,將計數板放在低倍鏡下觀察計數。計算出計數板的四個大方格(每個大方格又分16個小方格)內的細胞數。計數時,隻計數完整的細胞,若聚成一團的細胞,則按一個細胞計數。在1個大方格中,如果有細胞位於線上,一般計上線細胞不計下線細胞,計左線細胞不計右線細胞。
④計算。由於計數板中每一方格的麵積為0.1cm2,高為0.01cm,這樣它的體積為0001cm3即0.1mm3.由於1mL=1000mm3,所以每一大方格內細胞數×104=細胞數/mL,故可按下式計算:細胞懸液細胞數/mL=4個大方格總數/4×104。如計算前已稀釋,可再乘稀釋倍數。
⑤血細胞計數板構造。計數板是一塊特製的厚載玻片,其上有4條與長邊垂直的凹槽,每兩個槽之間構成1個平台,故有3個平台,其中兩側平台比中間平台高0.1mm。中間平台較寬,又有一條與長邊平行的短槽將其一分為二,在每一半上各刻有1個計數室,每個計數室劃分為9個大方格,每個大方格麵積為1mm×1mm=1mm2,深度為0.1mm,蓋上蓋玻片後容積為0.1mm3。中央的1個大方格又用雙線劃分為25個中方格。
實驗結果:配製出要求濃度的紅細胞懸液,標明數目,用所學公式寫明計算過程。
三、可溶性抗原製備及鑒定
任務簡介
蛋白質、糖蛋白、脂蛋白、酶類、補體、脂多糖、細菌外毒素和核酸等均為可溶性抗原,它們有相當部分來源於組織和細胞,成分複雜。製備這類免疫原時,首先需將組織和細胞破碎,然後再從組織和細胞勻漿中提取目的蛋白或其他抗原,提純的抗原需鑒定後才能用作免疫原。