واکنش‌های چند ظرفیتی بین آنتی‌ژن و آنتی‌بادی، از نظر بیولوژیک حائز اهمیت هستند، زیرا بسیاری از اعمال اجرایی آنتی‌بادیها زمانی به اندازه مطلوب تحریک می‌شوند که دو یا چند مولکول آنتی‌بادی در کنار هم قرار گیرند و به یک آنتی‌ژن چندظرفیتی متصل شوند. اگر یک آنتی‌ژن چندظرفیتی با آنتی‌بادی اختصاصی خود در یک لولة آزمایش مخلوط شود، این دو به یکدیگر اتصال پیدا کرده و کمپلکس‌های ایمنی را بوجود می‌آورند. در غلظت‌های مناسب که منطقه تعادل [5] نامیده می‌شود آنتی‌بادی و آنتی‌ژن شبکه‌ای با اتصالات متقاطع وسیع تشکیل می‌دهند که در آن مولکول‌ها با پیوندهای غیر کووالان به همدیگر متصل می‌شوند، به‌گونه‌ای که تمام و یا اکثر مولکولهای آنتی‌ژن و آنتی‌بادی بصورت توده‌های بزرگی از کمپلکس‌ها در می‌آیند. تجزیه کمپلکس‌های ایمنی به توده‌های کوچکتر هم از طریق افزایش غلظت آنتی‌ژن صورت می‌گیرد که در آن مولکول‌های آنتی‌ژن آزاد، جای آنتی‌ژن اتصال یافته به جایگاههای اتصالی آنتی‌ژن را می‌گیرند (ناحیة فزونی آنتی‌ژن) [6] و هم از طریق افزایش غلظت آنتی‌بادی صورت می‌گیرد که در آن مولکولهای آنتی‌بادی آزاد به‌جای آنتی‌بادیهای اتصال یافته به شاخص‌های آنتی‌ژنی قرار می‌گیرند (ناحیة فزونی آنتی‌بادی)[7].

اساس ساختاری و شیمیایی اتصال آنتی بادی به آنتی‌ژن

شناسایی آنتی‌ژن بوسیلة آنتی‌بادی بصورت اتصال غیر کووالان و برگشت پذیر است. انواع واکنش‌های غیر کووالان از جمله نیروی الکتروستاتیک، پیوندهای هیدروژنی، نیروی واندروالس و پیوندهای هیدروفوبیک در اتصال آنتی‌ژن به آنتی‌بادی شرکت می‌کنند. اهمیت نسبی هر یک از این پیوندها بسته به ساختمان جایگاه اتصال آنتی‌ژن هر مولکول آنتی‌بادی و ساختمان شاخص‌های آنتی‌ژنتیک تغییر می‌کند. نیروی اتصالی بین یک جایگاه اتصالی آنتی‌بادی و یک اپی‌توپ آنتی‌ژن را میل پیوندی [1] آنتی‌بادی گویند که با روش دیالیز تعادلی قابل اندازه‌گیری می‌باشد.

 معمولا میل پیوندی را با ثابت تفکیک [2] (kd) نشان می‌دهند که بیانگر غلظتی از آنتی‌ژن موردنیاز جهت اشغال نیمی از جایگاههای اتصالی آنتی‌بادی در محلولی از مولکولهای آنتی‌بادی است. یک kd کوچکتر، نشاندهنده واکنش قویتر یا میل پیوندی بالاتر است چون غلظت کمتری از آنتی‌ژن، جهت اشغال جایگاهها موردنیاز می‌باشد. درمورد آنتی‌بادی‌های اختصاصی علیه آنتی‌ژن‌های طبیعی معمولا Kd ، بین 10-7 تا 10-11  مولار تغییر می‌کند. مولکول آنتی‌بادی بدلیل داشتن لولا، دارای قابلیت انعطاف پذیری است، از این‌رو یک آنتی‌بادی می‌تواند با بیش از یک جایگاه اتصالی به یک آنتی‌ژن چند ظرفیتی متصل شود.

 در IgE یا IgM پنتامر، هر آنتی‌بادی به‌تنهایی می‌تواند با تعداد قابل توجهی جایگاه مختلف اتصال برقرار کند (از نظر تئوری با حداکثر 10 جایگاه مختلف).  آنتی‌ژن‌های پلی‌والان بیش از یک کپی از یک شاخص را دارند. علیرغم اینکه میل پیوندی هرجایگاه اتصال به آنتی‌ژن برای هریک از اپی‌توپ‌های آنتی‌ژن‌های پلی‌والان یکسان می‌باشد ولی نیروی اتصال آنتی بادی به آنتی ژن با در نظر گرفتن اتصال تمام جایگاهها به تمام اپی توپهای در دسترس محاسبه میگردد. این نیروی کلی اتصال رامیل پیوندی تام [3] گویند و بسیار قویتر ازمیل پیوندی هریک از جایگاهها به تنهایی می‌باشد. از دیدگاه ریاضی، نیروی میل‌پیوندی تام به ازای هر جایگاه اشغال شده، بصورت تصاعد هندسی (به‌جای تصاعد حسابی) افزایش می‌یابد. بنابراین، یک مولکول IgM با میل پیوندی پائین می‌تواند بطور بسیار محکمی به یک آنتی‌ژن چند ظرفیتی متصل شود، چون تعداد زیادی از واکنش‌های بامیل پیوندی پائین می‌توانند یک واکنش با میل پیوندی تام قوی بوجود آورند.

عواملی که در واکنش اتصال آنتی‌بادی به آنتی‌ژن دخالت دارند:

 

 

1- pH محیط

 

 مناسب‌ترین pH برای واکنش‌های آنتی‌ژن – آنتی‌بادی pH = 7.2 می‌باشد. در pH پائین‌تر از a7.2  اتصال آنتی‌بادی به آنتی‌ژن ضعیف می‌باشد، بطوریکه در pH = 2.2 کمپلکس آنتی‌ژن و آنتی‌بادی کاملا از یکدیگر جدا می‌شوند. از طرف دیگر اتصال آنتی‌ژن به آنتی‌بادی در pH بالا تا حدود a8.6 نیز امکان پذیر است. لازم به تذکر است که IgD نسبت به اسیدها بسیار حساس است و در محیط اسیدی دناتوره می‌شود.

 

2 -قدرت یونی محیط (μ)

 

 واکنش‌های آنتی‌ژن – آنتی‌بادی در محیطی که فاقد الکترولیت‌ها باشد مانند آب مقطر صورت نمی‌گیرد. قدرت یونی محیط در حقیقت مولاریته نمکهای محلولی است که آنتی‌ژن و آنتی‌بادی در آن محلول قرار دارند. چنانکه غلظت نمک زیاد باشد باعث رسوب آنتی‌بادی و آنتی‌ژن پروتئینی می‌شود. معمولا سرم فیزیولوژی a0.15 مولار و یا تامپون فسفات نمکی [4] PBS با قدرت یونی a0.02 مولار فسفات در pH=7.2 برای رقیق کردن سرم بیمار و مشاهده واکنش‌های آنتی‌ژن – آنتی‌بادی بسیار مناسب است.