生物学

イムノアッセイの原理を簡単に解説!

イムノアッセイとは?

イムノアッセイとは
「抗体を使って微量物質の検出や定量を行う手法のこと」です。
イムノアッセイは英語でimmnoassay → immno-「免疫」+ assay「分析」です。免疫反応の主役は「抗体」ってことなので、この名前がついているのだと思います。

このイムノアッセイですが、今や無くてはならない存在になっています。
いくつか生物系の論文を見れば一つは出くわします。
抗体は前回の記事で少し紹介しましたが、本来は病原体をやっつける免疫に関する物質です。それが一体どうやって微量物質の検出に使うことができるのでしょうか?

その秘密は抗体の「高い選択性」と「強い結合力」にあります!

抗体は免疫の主役!機能と働きは?抗体は免疫反応の主役とも言える働きをします。抗体は病原菌が体内に侵入してきたときに、すぐに働く身体の防御反応(一次免疫)の後に続く、遅い...

抗体の選択性と結合親和性

選択性が高いというのは調べたい標的の物質だけに抗体が結合することを意味します。選択性が高ければ、他の物質には抗体はくっつかないか、くっついたとしても圧倒的にその量は少なくなります。

また、高い結合力をもっていれば抗体が標的の物質に一度くっついたら離れないため、抗体の量が少なくても済みます。

この抗体に目印をつけておけば、その物質に抗体が結合したかどうかがわかります。

モノクローナル抗体ってよく聞くけど何?

抗体の特異性(選択性)はとても高いので、一つの抗体は一つの抗原に対して結合する、一対一の関係にあると見ても良さそうです。

検出したい物質にだけ結合する抗体をとってきます。すると抗原の別々の部分を認識する別々の抗体が取れてくることがあります。抗原に特徴的な部分が複数あるなかで、どこの特徴を選ぶか?によっておなじ抗原を認識する抗体でも違いますよね?

このとき、一種類の抗体だけのほうが、エラーが少なそうですよね?選択性が高いとはいえ、絶対他にはくっつかないというわけではないからです。この一種類だけの抗体をモノクローナル抗体と呼んでいます。

どうやって検出するか?~蛍光免疫染色~

目に見えない抗体をどうやって検出するか?

それは、ズバリ抗体に蛍光物質や放射性物質をつけることで達成できます。なぜ蛍光や放射性物質を使うかというと、体の中に蛍光物質や放射性物質が少ない点と遠距離でも測定できる点で有用だからです。

抗体に蛍光物質(ある色の光を当てると別の色の光をだす物質)をつけるとどうして検出や定量ができるか?

抗原に抗体ー蛍光複合体を加えると抗原があるものだけに抗体ー蛍光複合体がくっつきます。そして余った複合体を洗い流すと抗原だけが光るようになっています。これで抗原を光で検出できます。抗原の量が多ければ多いほど、蛍光は強く明るくなります。この光の強さを比べれば、どのくらいの量があるかを知ることもできるのです。

この手法を「蛍光免疫染色法」とよびます。

ラジオイムノアッセイ

ラジオイムノアッセイ(radio immnoassay: RIA)は和訳では放射免疫測定法です。抗体に放射性のある物質をくっつけて抗原と反応させて検出する方法です。抗体から発せられる放射線により検出します。

放射性核種はヨウ素125,131やトリチウム、炭素14が使用される

感度が高く有用な手法ですが、放射性物質を扱うために、被爆の恐れや特殊な場所でしか取り扱えないなどの制約があるために積極的には使えません。

ELISA

ELISA(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)は酵素を抗体に結合させて検出するほうほうです。酵素にはペルオキシダーゼやアルカリフォスファターゼが用いられます。この酵素はある物質を加えると酵素反応を起こして蛍光物質や色素を生成します。

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こめやん
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こめやんは理学博士です!化学の面白さと学ぶメリットを少しでも伝えるために日々頑張ります! ツイッターにて疑問点や依頼などを募集しています! 論文の和訳やレポートのチェックなどでもお気軽にお待ちしております

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