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免疫学

免疫学では、免疫システムにおける細胞、組織、器官の観察や、免疫機能不全の研究を行います。重要な分野としては、自己免疫疾患、過敏反応、免疫不全、免疫療法などがあり、移植医療における免疫システムの役割も含まれます。免疫学はまた、医学界や生命科学者に対して、他の医療・研究分野にも応用できる強力な免疫化学的実験手法を提供します。

免疫システムの重要な器官として、胸腺、脾臓、骨髄、リンパ管、リンパ節などがあります。しかし、免疫システムの機能の多くは、血液やリンパ液にのって体内を循環する細胞や、特定の組織に存在する細胞によって行われます。

免疫応答機能は、細胞がある物質を「自己の物質」ではなく「異物」であると認識できる能力に基づいています。この認識の基盤となるのが、細胞の表面における特定の分子(特にタンパク質や多糖類)の発現です。細胞表面分子が異物(抗原)と認識されると、免疫応答が誘発されます。この反応には、先天性あるいは細胞性の免疫応答と、適応的あるいは体液性の免疫応答の2種類があります。

自然免疫システムは、白血球(特に貪食細胞)が細菌や寄生虫、異物などの侵入粒子を取り込んで破壊する非特異的免疫応答を指します。Bリンパ球と呼ばれる別の白血球によって起こる獲得免疫反応もやはり抗原の認識に基づきますが、この場合は特定の抗原に遭遇したBリンパ球がその抗原を「記憶」します。人体が同じ抗原に再び接すると、抗原を認識したリンパ球が急速に増殖して抗体を作り、貪食するために、その抗体は抗原を凝集、凝結させます。白血球は、光学顕微鏡による標準的な明視野観察、暗視野観察、位相差観察およびDIC(微分干渉観察)法で観察できます。白血球は、血液塗抹標本を組織化学的染色や免疫組織化学的染色することで識別することができます。

抗原に対する抗体の精妙な特異性は、細胞や細胞構造および分子を識別する多くの免疫学手法の基礎となり、特定の疾患や病原菌を診断する検査の基盤となります。抗原の検出や撮影を容易にするために、対象の抗原に特異的な抗体を放射性標識、蛍光標識、あるいは発色性酵素と結合させます。抗原の特異性は疾患、特に癌の治療でも用いられ、細胞毒性薬剤や放射線療法を特定の細胞や組織に作用させることができます。

顕微鏡観察法の主なものとして、明視野観察、暗視野観察、位相差観察、DIC(微分干渉観察)、蛍光観察、組織化学法、免疫細胞化学法、免疫組織化学法、デジタルイメージング、バーチャルスライド(digital slide)、テレパソロジーなどがあります。

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