20: ניתוח מעבדה של התגובה החיסונית
- Page ID
- 209035
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
בדיקות מעבדה רבות נועדו לאשר אבחנה משוערת על ידי איתור נוגדנים ספציפיים לפתוגן החשוד. למרבה הצער, בדיקות רבות כאלה גוזלות זמן ויקרות. אולם זה משתנה כעת עם התפתחותן של טכנולוגיות חדשות וממוזערות מהירות וזולות. לדוגמה, חוקרים מאוניברסיטת קולומביה מפתחים טכנולוגיית "מעבדה על שבב" שתבדוק טיפת דם אחת ל -15 מחלות זיהומיות שונות, כולל HIV ועגבת, תוך דקות ספורות. 1 הדם נמשך דרך נימים זעירים לתאי תגובה שבהם הנוגדנים של המטופל מתערבבים עם ריאגנטים. קורא שבבים שמתחבר לטלפון סלולרי מנתח את התוצאות ושולח אותן לרופא המטופל. נכון לעכשיו המכשיר נבדק בשטח ברואנדה כדי לבדוק נשים בהריון למחלות כרוניות. החוקרים מעריכים כי קוראי השבבים ימכרו בכ -100 דולר ושבבים בודדים תמורת 1 דולר. 2
- 20.1: יישומים מעשיים של נוגדנים חד שבטיים ופוליקלוניים
- בנוסף להיותם חיוניים לתגובה החיסונית הרגילה שלנו, נוגדנים מספקים כלים רבי עוצמה למטרות מחקר ואבחון. הספציפיות הגבוהה של נוגדנים הופכת אותם לכלי מצוין לאיתור וכימות מגוון רחב של מטרות, מתרופות ועד חלבונים בסרום ועד מיקרואורגניזמים. בעזרת מבחני חוץ גופית, ניתן להשתמש בנוגדנים כדי לזרז אנטיגנים מסיסים, לצבור תאים ולנטרל תרופות, רעלים ווירוסים.
- 20.2: זיהוי מתחמי אנטיגן-נוגדנים במבחנה
- בדיקות מעבדה לאיתור נוגדנים ואנטיגנים מחוץ לגוף (למשל במבחנה) נקראות מבחני חוץ גופית. כאשר שני הנוגדנים והאנטיגנים המתאימים להם נמצאים בתמיסה, לעתים קרובות אנו יכולים לצפות בתגובת משקעים שבה נוצרים קומפלקסים גדולים (סריגים) ומתיישבים מחוץ לתמיסה. במספר הסעיפים הבאים, נדון במספר מבחני חוץ גופית נפוצים.
- 20.3: מבחני התלכדות
- בנוסף לגרימת משקעים של מולקולות מסיסות ולפלוקולציה של מולקולות בתרחיף, נוגדנים יכולים גם לקבץ יחד תאים או חלקיקים (למשל, חרוזי לטקס מצופים אנטיגן) בתהליך הנקרא צבירה. התלכדות יכולה לשמש אינדיקטור לנוכחות נוגדנים כנגד חיידקים או כדוריות דם אדומות. מבחני התלכדות הם בדרך כלל מהירים וקלים לביצוע על שקופית זכוכית או צלחת מיקרוטיטר.
- 20.4: מבחני אימונו-אנזים (EIA) ומבחני אימונוסורבנט מקושרים לאנזים (ELISA)
- מבחני חיסון אנזים (EIA) משמשים להדמיה וכימות אנטיגנים. הם משתמשים בנוגדן המצומד לאנזים כדי לקשור את האנטיגן, והאנזים ממיר מצע לתוצר סופי נצפה. המצע עשוי להיות כרומוגן או פלואורוגן. צביעה חיסונית היא טכניקת EIA להדמיית תאים ברקמה (אימונוהיסטוכימיה) או בחינת מבנים תוך תאיים (אימונוציטוכימיה). ELISA ישיר משמש לכימות אנטיגן בתמיסה.
- 20.5: טכניקות נוגדן אוטומטי פלואורסצנטי
- הדמיה מהירה של חיידקים מדגימה קלינית כגון ספוגית גרון או כיח יכולה להיות מושגת באמצעות טכניקות נוגדן פלואורסצנטי (FA) המחברות סמן פלואורסצנטי (פלואורוגן) לאזור הקבוע של נוגדן, וכתוצאה מכך מולקולת כתב מהירה לשימוש, קל לראות או למדוד, ומסוגל להיקשר לסמני מטרה עם ספציפיות גבוהה. אנו יכולים גם לתייג תאים, מה שמאפשר לנו לכמת במדויק תת-קבוצות מסוימות של תאים או אפילו לטהר אותם למחקר נוסף.
הערות שוליים
- 1 צ'ין, קרטיס ד. ואח '., "מכשיר נייד לאבחון מחלות ומעקב אחר נתונים בהגדרות מוגבלות במשאבים", כימיה קלינית 59, מס' 4 (2013): 629-40.
- 2 Evarts, H., "מכשיר מהיר בעלות נמוכה משתמש בענן כדי להאיץ את הבדיקות ל- HIV ועוד", 24 בינואר 2013. גישה ל -14 ביולי 2016. http://engineering.columbia.edu/fast...g-hiv-and-more.
תמונה ממוזערת: נוגדנים מקושרים לאנזים נגד CD8 שימשו להכתמת תאי CD8 בהכנה זו של מח עצם באמצעות כרומוגן. (קרדיט: שינוי עבודות מאת יאמאשיטה מ ', פוג'י י', אוזאקי ק ', אוראנו י', איוואסה מ', נקאמורה ס, פוג'י ס, אייב מ ', סאטו י, יושינו ט).