رادیوایمونواسی چیست؟ (Radioimmunoassay – RIA)
رادیوایمونواسی یا به اختصار RIA یک تکنیک بسیار حساس آزمایشگاهی است که برای اندازه گیری مقدار بسیار کم مواد زیستی مثل هورمون ها، داروها، آنتی ژن ها و بعضی پروتئین ها در نمونه های بیولوژیک (مانند خون، سرم، پلاسما یا ادرار) استفاده می شود.
این روش بر پایه ی واکنش اختصاصی آنتی ژن–آنتی بادی و استفاده از مواد رادیواکتیو به عنوان نشانگر (Tracer) طراحی شده است.
به زبان خیلی ساده:
در رادیوایمونواسی، ما از «رقابت» بین یک ماده ی نشاندار رادیواکتیو و همان ماده ی موجود در بدن استفاده می کنیم تا بفهمیم چقدر از آن ماده در نمونه وجود دارد.
تعریف علمی رادیوایمونواسی
رادیوایمونواسی یک روش کمی (Quantitative) ایمونولوژیک است که در آن مقدار یک آنتی ژن یا هپتن با استفاده از آنتی بادی اختصاصی و یک آنتی ژن نشاندار شده با ایزوتوپ رادیواکتیو اندازه گیری می شود. اندازه گیری نهایی بر اساس شدت پرتو رادیواکتیو متصل یا آزادشده انجام می گیرد.
تاریخچه رادیوایمونواسی
رادیوایمونواسی برای اولین بار در دهه ۱۹۵۰ میلادی توسعه داده شد.
مهم ترین نقطه عطف این روش، کار مشترک:
Rosalyn Yalow
Solomon Berson
بود که در سال 1959 موفق شدند برای اولین بار انسولین انسانی را با دقت بسیار بالا در خون اندازه گیری کنند.
تا پیش از ابداع RIA، اندازه گیری هورمون ها به روش های زیستی (Bioassay) انجام می شد که:
- دقت کمی داشت
- زمان بر بود
- حساسیت پایینی داشت
اما رادیوایمونواسی انقلابی ایجاد کرد چون:
امکان اندازه گیری مواد در حد پیکوگرم (pg) را فراهم کرد
مسیر تشخیص بیماری های غدد درون ریز را متحول ساخت
در سال 1977، Rosalyn Yalow به دلیل توسعه این تکنیک، جایزه نوبل پزشکی را دریافت کرد.
محدوده فعالیت و حساسیت روش RIA
یکی از مهم ترین ویژگی های رادیوایمونواسی، حساسیت بسیار بالای آن است.
محدوده اندازه گیری:
از پیکوگرم در میلی لیتر (pg/mL) تا نانوگرم
قابلیت تشخیص:
مقادیر بسیار ناچیز هورمون ها
مولکول هایی که با روش های معمول قابل اندازه گیری نیستند
دقت (Precision):
بسیار بالا، در صورت کنترل مناسب شرایط آزمایش
به همین دلیل RIA سال ها به عنوان Gold Standard در اندازه گیری هورمون ها شناخته می شد.
اصل و مکانیسم عملکرد رادیوایمونواسی (به زبان ساده)
اساس RIA بر رقابت استوار است.
ما سه جزء اصلی داریم:
آنتی بادی اختصاصی
آنتی ژن نشاندار رادیواکتیو
آنتی ژن غیرنشاندار موجود در نمونه بیمار
آنتی ژن نشاندار و آنتی ژن نمونه برای اتصال به آنتی بادی با هم رقابت می کنند.
هرچه مقدار آنتی ژن نمونه بیشتر باشد:
آنتی ژن رادیواکتیو کمتری به آنتی بادی متصل می شود
در نتیجه سیگنال رادیواکتیو کاهش می یابد
این کاهش سیگنال، مبنای محاسبه غلظت ماده ی مورد نظر است.
روش انجام رادیوایمونواسی (توضیح علمی و مرحله به مرحله)
1. تهیه آنتی بادی اختصاصی
آنتی بادی باید:
اختصاصی ماده مورد نظر باشد
تمایل اتصال (Affinity) بالایی داشته باشد
2. نشاندار کردن آنتی ژن
آنتی ژن با یک ایزوتوپ رادیواکتیو نشاندار می شود.
ایزوتوپ های رایج:
Iodine-125 (I-125)
Iodine-131 (کمتر استفاده می شود)
3. مخلوط کردن اجزا
در لوله آزمایش:
آنتی بادی
آنتی ژن نشاندار
نمونه ی بیمار
با هم مخلوط می شوند.
4. ایجاد تعادل (Incubation)
نمونه برای مدت مشخصی در دمای کنترل شده نگهداری می شود تا واکنش آنتی ژن–آنتی بادی به تعادل برسد.
5. جداسازی بخش متصل و آزاد
باید آنتی ژن متصل به آنتی بادی از آنتی ژن آزاد جدا شود.
روش های جداسازی:
رسوب دهی شیمیایی
فاز جامد
استفاده از آنتی بادی ثانویه
6. اندازه گیری رادیواکتیویته
شدت پرتو توسط گاما کانتر (Gamma Counter) اندازه گیری می شود.
7. محاسبه غلظت
با استفاده از منحنی استاندارد، مقدار ماده در نمونه تعیین می شود.
کاربردهای رادیوایمونواسی
1. تشخیص بیماری های غدد درون ریز
انسولین
T3، T4، TSH
کورتیزول
هورمون رشد (GH)
2. پزشکی هسته ای و داروشناسی
اندازه گیری سطح داروها در خون
بررسی فارماکوکینتیک
3. تشخیص ناباروری و بارداری
LH
FSH
پروژسترون
استروژن
4. تحقیقات بیولوژیک و پزشکی
مطالعات مولکولی
بررسی مسیرهای هورمونی
5. دامپزشکی و علوم زیستی
اندازه گیری هورمون های حیوانی
نتایج حاصل از رادیوایمونواسی
نتایج RIA:
کاملاً کمی (Quantitative) هستند
دقت بسیار بالا دارند
امکان تشخیص زودهنگام بیماری ها را فراهم می کنند
نتیجه نهایی معمولاً به صورت:
ng/mL
pg/mL
µIU/mL
گزارش می شود.
محدودیت ها و ملاحظات ایمنی
اگرچه رادیوایمونواسی بسیار دقیق است، اما:
نیاز به کار با مواد رادیواکتیو دارد
نیازمند مجوز و شرایط ایمنی خاص است
دفع پسماند رادیواکتیو دارد
هزینه نگهداری تجهیزات بالا است
به همین دلیل امروزه در بسیاری از آزمایشگاه ها، روش هایی مثل ELISA جایگزین آن شده اند، هرچند RIA همچنان از نظر حساسیت بی نظیر است.
