血清学试验由于其特异性强、灵敏度高、方法简便，应用极为广泛。目前，凡具有抗原性的物质，在没有其他更简便的方法进行测定时，几乎都可以用血清学试验方法来检查。近年来在环境微生物检测中，除常用的凝集试验、沉淀试验、补体结合试验、中和试验等方法外，琼脂扩散法、免疫电泳法、免疫荧光技术和酶联免疫技术等方法的应用也日趋广泛。
血清学试验检测抗原或抗体的基本方法，可归纳为两种类型，即用已知的抗体(如诊断血清)检测未知抗原、或用已知的抗原(如诊断菌液)检测未知抗体。
抗原抗体之间，有的在二者发生特异性结合之后，在一定条件的影响下，即可出现可见反应，这种试验方法称为直接试验法，如常用的凝集试验、沉淀试验等；有的在二者发生特异性结合之后，并不直接表现为可见的反应，或反应不够灵敏，需借助指示系统或载体使其表现为可见反应，这种试验方法称为间接试验法。例如补体结合试验，利用补体、红细胞及溶血素作为指示系统，观察溶血现象的发生与否；又如间接凝集试验，将抗原或抗体吸附在载体如胶乳、红细胞等颗粒的表面，使抗原抗体的结合反应通过载体发生的凝集表现出来。
近年来，迅速发展的免疫电泳和标记技术，使血清学试验方法提高到新的水平。免疫电泳法将电泳技术和沉淀反应相结合，提高了试验的特异性和灵敏度，应用荧光色素、酶及放射性同位素等与抗体(或抗原)结合来检测抗原(或抗体)。
经典的血清学反应分三种类别:凝集反应、沉淀反应和补体结合反应。
一、凝集反应：颗粒性抗原（细菌、红细胞等）与相应抗体结合，在电解质参与下所形成的肉眼可见的凝集现象，称为凝集反应（Agglutination reaction）。其中的抗原称为凝集原，抗体称为凝集素。在该反应中，因为单位体积抗体量大，做定量实验时，应稀释抗体。
１）直接凝集反应
颗粒性抗原与相应抗体直接结合所出现的反应，称为直接凝集反应(Direct agglution reaction)。
a.玻片凝集法。是一种常规的定性试验方法。原理是用已知抗体来检测未知抗原。常用于鉴定菌种、血型。如将含有痢疾杆菌抗体的血清与待检菌液各一滴，在玻片上混匀，数分种后若出现肉眼可见的凝集块，即阳性反应，证明该菌是痢疾杆菌。此法快速、简便，但不能进行定量测定。
b.试管凝集法。是一种定量试验方法。多用已知抗原来检测血清中有无相应抗体及其含量。常用于协助诊断某些传染病及进行流行病学调查。如肥达氏反应就是诊断伤寒、付伤寒的试管凝集试验。因为要测定抗体的含量，故将待检查的血清用等渗盐水倍比稀释成不同浓度，然后加入等量抗原，37℃或56℃，2~4小时观察，血清最高稀释度仍有明显凝集现象的，为该抗血清的凝集效价。
２）间接凝集反应
将可溶性抗原（抗体）先吸附在一种与免疫无关的，颗粒状微球表面，然后与相应抗体（抗原）作用，在有电解质存在的条件下，即可发生凝集，称为间接凝集反应(Indirect agglutination)。由于载体增大了可溶性抗原的反应面积。当载体上有少量抗原与抗体结合。就出现肉眼可见的反应，敏感性很高。
二、沉淀反应：可溶性抗原与相应抗体结合，在有适量电解质存在下，经过一定时间，形成肉眼可见的沉淀物，称为沉淀反应（Precipitation）。反应中的抗原称为沉淀原，抗体为沉淀素。由于在单位体积内抗原量大，为了不使抗原过剩，故应稀释抗原，并以抗原的稀释度作为沉淀反应的效价。
１）环状沉淀反应：是一种定性试验方法，可用已知抗体检测未知抗原。将已知抗体注入特制小试管中，然后沿管壁徐徐加入等量抗原，如抗原与抗体对应，则在两液界面出现白色的沉淀圆环。 ２）絮状沉淀反应：将已知抗原与抗体在试管（如凹玻片）内混匀，如抗原抗体对应，而又二者比例适当时，会出现肉眼可见的絮状沉淀，此为阳性反应。
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