1960年美国化学家R.S.
耶洛和S.A.贝尔森提出此法,耶洛因此于1977年获得
诺贝尔生理学或医学奖。
她从小酷爱自然科学。在
大学里,她热衷于物理学,却致力於医学研究,她工作於
纽约市布隆克斯区退伍军人医院,致力于「胜太
荷尔蒙的
放射免疫分析」。
居里夫人自传和核子
物理学家美籍意大利人费米的讲演,对她后来的事业产生了很大的影响。她渴望从事
科学研究工作。然而,当时的美国,哪个大学也不同意将一笔物理学奖金给一个女人。她主动给一位杰出的化学家当
非全日制秘书。由于工作出色,几个月后,
伊利诺依大学给了她一份奖学金,并给了她一个
助理研究员的位置。从1941年到1945年,她把主要精力都用在三项活动上:教学、钻研高深课题和准备
核物理博士论文。她于1945年获得博士学位。从1945年起,她边授课,边研究,边著书立说,并在勃隆克斯医院筹备和开发新的放射性同位素应用工作。
早在得奖的二十多年前,耶洛便在一个偶然的机会里,发现
猪胰脏的胰岛素可用来治疗
糖尿病,可以使病人产生抗体。这种发现与当时的治疗理论不太合适。因为治疗药物能引起抗体是不可思议的事,因此其发现并不为当时的人所接受。然而,这个发现却引导近代内分泌学的研究进入了新的境界,更由此而推展,使得已往不易测定的身体中的物质得以测定。这个方法就是放射免疫测定法,又叫放射
免疫测定法(radioimmunoassav,简称RIA)。80年代初,应用此法测定的
生物活性物质已达300种以上。
使
放射性标记抗原和未标记抗原(待测物)与不足量的
特异性抗体竞争性地结合,反应后分离并测量放射性而求得未标记抗原的量。用反应式表示为:
*Ag为
同位素标记的
抗原,与未标记的抗原Ag有相同的
免疫活性,两者以竞争性的方式与抗体Ab结合,形成*Ag-Ab或Ag-Ab复合物,在一定
反应时间后达到
动态平衡。
如果反应系统内加入的*Ag和Ab的量是恒定的,且*Ag和Ag的总和大于Ab有效结合点时,则*Ag-Ab生成量受Ag量的限制。Ag增多时,Ag-Ab生成量也增多,而*Ag-Ab生成量则相对地减少,同时游离*Ag也增多。因此,*Ag-Ab与Ag的含量呈一定的
函数关系。
如采用一种有效的
分离方法,将*Ag-Ab和Ag-Ab复合物 (以 B表示)与*Ag、Ag(以F表示)分离,并测定B和F的
放射性,可有以下规律:如样品中Ag增多,则F的放射性降低,即Ag与F成反比。计算B/F或B/T值 (T=B+F),即可算出样品中Ag的含量。由于 RIA是以
放射性标记与非标记抗原竞争性地与抗体结合为理论基础,故又称为竞争性放射
饱和分析法。
分别在一定数量的试管中加入不同浓度的
标准抗原(或未知样品),每管加入等量的
放射性标记抗原和一定量的抗体,在4℃或37℃下保温,待反应平衡后,选用适当的方法将B和F分离,测量放射性强度,由
放射性强度比B/T对Ag量制出
标准曲线,即可从标准曲线上查出未知
样品量。
测定时,首先要制备出纯的抗原和抗体。凡能刺激机体产生抗体,且与抗体发生
特异性结合反应的物质通称为抗原,例如蛋白质(细菌、
病毒、异种血清等)。只有
反应原性而无
免疫原性的物质称为
不完全抗原或
半抗原,如多糖、
类脂和一些
小分子物质。可用化学方法把一些半抗原与载体(蛋白质的
大分子)结合而获得免疫原性,这种结合为RIA 开辟了广泛的
应用范围。常用的载体有
γ球蛋白、
纤维蛋白质、鸡卵蛋白、
血蓝蛋白和各种
甲状腺球蛋白。半抗原结合载体是由半抗原的功能基团与载体功能基团所决定,一般连接后不应引起半抗原结构改变,也不使
载体蛋白变性。常用结合载体的方法有混合
酸碱法、
水溶性的羰二
亚胺法等。
抗体是能与相应抗原或半抗原专一地结合的
免疫球蛋白分子。应用免疫技术可以获得
特异性的抗体。抗体的
敏感度范围由其特异性和亲和力决定,测定时所用的抗体
稀释度越低,则加入的量越多,测定的敏感度越低,可测范围越宽。如加入抗体量少,则测定的敏感度提高,可测范围变窄。一般在选定标记抗原用量后,即可根据测定要求来选择合适的
抗血清用量。
常用于标记抗原的放射性同位素有3H、125I、131I 等,3H可以置换
有机化合物中的氢,且不影响原有
化学性质。3H
半衰期长,能量低,便于防护,常用的
标记化合物有3H环磷酸鸟苷、3H
环磷酸腺苷、3H
睾丸酮等。125I 和131I原子的化学性质比较活泼,标记方法简便,不论多肽、蛋白质或
小分子半抗原均可进行碘标记。有些半抗原不能直接用碘标记, 常常接上一个
酪氨酸再以碘标记,以减少标记抗原
免疫化学活性的损失。常用的
偶联试剂有:
碳化二亚胺类、异?唑
盐类、
烷基氯甲酸酯类、二
异氰酸盐类及
亚氨酸酯等。
RIA法的优点是灵敏、特异、简便易行、用样量少等,常可测至皮摩尔。本法虽然也用
放射性物质,但一般都是在
测试样品时再加入标记的
同位素示踪物,此
示踪物的
放射性强度极低,一般不会对实验者引起
辐射损伤。本法的缺点是有时会出现
交叉反应、
假阳性反应,组织
样品处理不够迅速,不能灭活降解酶和盐及pH有时会影响结果等。
在本法的基础上,近年来又发展了其他
免疫分析法,用其他有特殊性质的物质代替
放射性同位素来
标记抗原,同样利用标记与未标记抗原与抗体的
竞争性结合,然后用适宜方法测定。其中研究较多的是
荧光免疫分析,采用荧光化合物标记抗原,结合分离后通过荧光值的测定进行定量分析。