免疫电泳由P.格拉巴尔[注]与C.A.威廉斯[注]于1953年创立。此项技术由于既有抗原-抗体反应的高度特异性,又有电泳分离技术的快速、灵敏和高分辨率,是广泛应用于生物医学领域的一项免疫学基本技术。
在琼脂糖凝胶中,抗原、抗体形成的复合物具有沉淀效应,可以实现抗原抗体筛选等,但抗原、抗体在凝胶中扩散速度较慢,不利于快速检验。对于复杂体系,特别是多种抗原抗体的应用相应开发出的免疫电泳技术,就是利用电泳的高扩散速度和免疫沉淀的特异性实现分析速度和灵敏度的提高。
在免疫电泳分析过程中,首先将样品(通常是包含多种待测抗原的血清样本)置于电泳凝胶中,通过电场实现不同抗原的分离。然后在电泳通道附近的免疫通道(在凝胶上预先制备的空槽)中放入各种抗体,置于室温或37℃下使两者扩散,电泳分离形成的各区带蛋白在相应位置与抗体反应形成弧形沉淀线(见图)。抗原含量越多,则反应沉淀线越接近抗体槽,形成较粗的沉淀弧线;反之,形成的沉淀线较细。以此可作血清样品的细微蛋白质组分分析。根据各蛋白所处的电泳位置,可分为白蛋白区,球蛋白α1区、α2区、β区和γ区。将沉淀弧的位置、形态与已知标准抗原、抗体生成的沉淀弧进行比较,可分析待测样品中所含成分的种类及性质。例如,多发性骨髓瘤患者血清在免疫电泳后,可观察到异常的M蛋白沉淀弧,其他类型的免疫球蛋白形成的沉淀弧可明显细、短于对照沉淀弧。免疫电泳是一种定性实验,大量应用于纯化抗原和抗体成分的分析及正常和异常体液蛋白的识别与鉴定等。扩散免疫沉淀效应可实现多种抗原的同时检测。
利用电场的扩散加速和分离作用进一步发展了免疫沉淀应用,先后提出了向流免疫电泳(counter immunoelectrophoresis; CIEP)、火箭免疫电泳(rocket immunoelectrophoresis; RIE)、免疫固定电泳(immunofixation electrophoresis; IFE)等技术,但由于电渗现象存在,向流免疫电泳和火箭免疫电泳实际应用很少。在临床分析中主要应用免疫电泳的方法,但免疫电泳所需扩散时间长,沉淀线的数目和分辨率又受许多因素影响,且结果较难分析。只有在积累了丰富经验的基础上,才能得出正确的判断和结论。