可溶性抗原如血清、毒素、細菌浸出液等和相應抗體相遇，當二者比例適當，並有電解質參與時，形成肉眼可見的沉澱物，稱為沉澱反應(precipitation)。參與沉澱反應的抗原稱為沉澱原，抗體稱為沉澱素。由於沉澱原多為可溶性物質，單位體積內所含的抗原量較多，與抗體結合的總面積大，為求得抗原與抗體的適當比例，操作時稀釋抗原而不是稀釋抗體，一般以出現沉澱現象的抗原最高稀釋度作為沉澱反應效價。
沉澱反應是臨床上常用的血清學試驗之一。它的種類很多，有環狀沉澱、瓊脂擴散、免疫電泳等。利用可溶性抗原與相應抗體在半固體瓊脂內進行擴散，當抗原與抗體相對應，二者比例適合時，就出現白色沉澱物。本試驗可在試管內、平皿中以及玻片上的瓊脂內進行操作。瓊脂擴散試驗可分為單向瓊脂擴散試驗與雙向瓊脂擴散試驗等。
一、單向瓊脂擴散試驗
（一）實驗目的
熟悉單向免疫擴散試驗的原理、方法及其應用。
（二）實驗原理
單向免疫擴散(single immunodiffusion)試驗是一種定量試驗。將一定量的抗體混合於瓊脂內，傾注於玻璃板上，凝固後，在瓊脂層中打孔，再將抗原加入孔中。孔中抗原向四周擴散，在抗原與抗體比例合適處，呈現白色沉澱環。沉澱環的直徑大小與抗原的濃度成正比。如事先用不同濃度的標準抗原製成標準曲線，則未知標本中的抗原含量可從標準曲線中求出。本試驗主要用於檢測血清中 IgG、IgM、IgA 和補體C3等的含量。
（三）實驗材料
%鹽水瓊脂(生理鹽水配製，瓊脂含量%)，人IgG診斷血清，待檢標本人血清，全國統一人血清免疫球蛋白參考血清， 系凍幹正常人混合血清，載玻片，微量加液器，打孔器(直徑3mm)，注射針頭，兩腳規，直尺，半對數座標紙等。
（四）實驗方法
1.將適宜稀釋度的診斷血清與預先溶化的%瓊脂在56℃水浴中混勻，每塊載玻片澆注3ml，製成免疫瓊脂板。
2.用打孔器在免疫瓊脂板上打孔，孔間距為~，挑出孔內瓊脂。
3.稀釋參考血清：每支幹燥血清中加入蒸餾水，待完全溶解後，用 ~時倍比稀釋成1：10、1：20、1：40、1：80、1：160等5種濃度。
4.加樣：用微量加液器取10μl各種不同濃度的參考血清，準確地加到瓊脂板的各孔中，每種濃度加2個孔，用以製作標準曲線。測待檢血清時，血清用PBS作1：40稀釋，每孔加10μl，每份標本加2個孔。
5.加樣的瓊脂板置溼盒內，經37℃24h後取出，測各孔沉澱環直徑。
（五）實驗結果
1.取出瓊脂板，即可見清晰的乳白色沉澱環。
2.標準曲線的繪製：以各種濃度標準抗原的沉澱環直徑為橫座標，相應孔中IgG含量為縱座標，在半對數紙上畫出標準曲線。根據待檢血清沉澱環的直徑，查標準曲線，將查得的IgG含量乘以標本的稀釋倍數，即為血清中IgG含量。
（六）注意事項
1.製備免疫瓊脂板時要掌握好溫度。溫度過高會破壞抗體活性；溫度低於42℃則瓊脂很快凝固，不能制板。
2.應從低濃度到高濃度的順序加樣，以免出現誤差。
3.沉澱環的直徑以毫米為單位測量。
二、雙向瓊脂擴散試驗
（一）實驗目的
熟悉雙向瓊脂擴散試驗基本原理、方法、結果分析及臨床用途。
（二）實驗原理
將可溶性抗原和抗體分別加入瓊脂板上相對應的孔中，兩者各自向四周擴散，如果抗原和抗體相對應，則在兩者比例適當處形成白色沉澱線。此試驗可檢測抗原或抗體的純度、滴定抗體的效價以及用已知抗原（抗體）檢測和分析未知抗體（抗原）。臨床上常用於檢測甲胎蛋白(AFP)，作為原發性肝癌的重要診斷指標。雙向擴散需時較長(24h)，靈敏度不是很高。
（三）實驗材料
抗甲胎蛋白診斷血清，臍帶血清，待檢血清，1%鹽水瓊脂，其他材料同單向擴散。
（四）實驗方法
1.制板：載玻片置於水平位，將3ml已溶化的鹽水瓊脂倒在玻片上，鋪平，待冷。
2.打孔：用打孔器打孔，中央1孔，周圍6孔，孔距6mm，將孔內瓊脂挑出。
3.加樣：用微量加液器往中央孔加入抗甲胎蛋白診斷血清：上下孔加臍帶血清作陽性對照；其餘4孔加待檢血清，每孔量均為10μl，防止外溢。
4.將瓊脂板放於溼盒內建37℃溫箱中24h，觀察結果。
（五）實驗結果
1.若待檢血清標本產生沉澱線，並與陽性對照所產生的沉澱線吻接成一線，則表示陽性，如無沉澱線或與陽性血清沉澱線交叉，則表示陰性。
2.雙向擴散時，在抗原和抗體的對應孔和臨近孔之間，由於加入的抗原和抗體的成分不同，沉澱線的位置、數目與特徵也有差別，這些都有助於分析抗原或抗體的成分。靠
(1)抗原與抗體的濃度相等，沉澱線在兩孔之間呈直線形；抗體的濃度比抗原低，沉澱線近抗體一方；抗原濃度比抗體低，沉澱線靠近抗原一方。
(2)在三角相對的排列孔中，若兩抗原孔抗原相同，與同一相應抗體反應，兩條沉澱線頂端相聯：若兩抗原孔抗原不相同，與兩種相應抗體反應，兩條沉澱線相交；若一抗原孔有兩種不同的抗原，另一抗原孔只有其中一種抗原，抗體孔有兩種相應的抗體，則形成的沉澱線既能連線，又出現一小支帶。
（六）注意事項
1.孔中瓊脂取出後要儘快加樣，否則會有水分滲入孔中，影響加樣量。
2.加樣時動作要輕，儘量防止血清起泡；所加各樣品不要溢位孔外，否則會影響沉澱線的形成。
3.擴散時間要適當。時間過短，沉澱線不能出現；時間過長，會使已形成的沉澱線解離或散開而出現假象。
4.加抗原和抗體時，應各用一隻微量加液器，加樣前後要分別用生理鹽水清洗Tip頭。
三、對流免疫電泳
（一）實驗目的
1.掌握電泳槽、電泳儀的使用方法，加強抗原抗體反應特異性的理解。
2.熟悉對流免疫電泳基本原理、方法、結果分析及臨床用途。
（二）實驗原理
對流免疫電泳(counter immunoelectrophoresis)是把雙向擴散和電泳技術結合在一起的方法。多數蛋白質抗原物質在鹼性環境中由於段基電離而帶負電荷，在電泳時從負極向正極移動。抗體屬球蛋白，所暴露的極性基團較少，在緩衝液中離解也少，而且分子量較大，移動較慢，在瓊脂電滲作用下主要是順著電子流方向由正極向負極移動，這樣就使抗原和抗體定向對流，發生反應並在短時間內出現肉眼可見的沉澱線，故可用於快速診斷。由於限制了雙向擴散時抗原抗體的多向自由擴散，因而也提高了試驗的敏感性。
（三）實驗材料
1%瓊脂（用巴比妥-鹽酸緩衝液配製，冰箱儲存備用），電泳槽，其他試劑、器材及其他材料同雙向擴散。
（四）實驗方法
1.制板：如前法溶化1%瓊脂，澆注於載玻片，3ml\/片，待冷。
2.打孔：要求孔距3mm，行距4~5mm，每張玻片可打數排孔。
3.加樣：一側孔加抗甲胎蛋白診斷血清，另一側孔加待檢標本和陽性對照血清，至完全充滿孔內為止。
4.電泳：將加好的樣品瓊脂板置電泳槽上，抗原孔側置陰極端，抗體孔側置陽極端。瓊脂板兩端分別用2層濾紙與緩衝液相連。接通電源，控制電流在4mA\/cm板寬，電壓6~10V\/cm板長，電泳約1h。
（五）實驗結果
將玻片對著強光源觀察，在待測抗原與抗體孔之間出現白色沉澱線，並與已知性對比。
（六）注意事項
1.電泳時電流不宜過大，以免因發熱使蛋白質變性或使凝膠斷裂。
2.抗原與抗體的電極方向不能接反。
3.抗原抗體相對濃度要適當，抗原太濃太稀時都不易出現沉澱線。
4.電泳所需時間與孔間距離有關，距離越大，電泳時間越長。
四、免疫電泳
（一）實驗目的
1.瞭解免疫電泳的技術的操作方法。
2.掌握免疫電泳技術的基本原理、結果分析與判斷。
（二）實驗原理
免疫電泳試驗(immunoelectrophoretic test)是將電泳和瓊脂擴散相結合，用於分析抗原組成的一種定性方法，具有靈敏快速的優點。試驗可分兩個步驟：
1.電泳：將待檢的可溶性物質在瓊脂板上進行電泳分離。由於各種可溶性蛋白分子的大小、質量與所帶電荷不同，在電場的作用下，其帶電分子的運動速度也不相同，因此透過電流能夠把混合物中的各種不同成分分離開來。
2.瓊脂擴散：電泳後在瓊脂槽中加入相應抗血清，然後置溼盒內讓其進行擴散。當抗原與抗體相遇且比例適合時，可形成不溶性複合物，出現特異性沉澱線。根據沉澱線數量及位置可鑑定分析各種抗原成分及其性質。
（三）實驗材料
待檢標本（正常人血清），兔抗人血清，1%離子瓊脂：用 的巴比妥緩衝液配製，載玻片，直徑3mm打孔，聚苯乙烯塑膠條，微量加液器，電泳儀注射器針頭，吸管等。
（四）實驗方法
1.制板：載玻片放於水平臺面上，將塑膠條放置於玻片上，吸取4ml熱溶的1%脂於載玻片上，自然凝固後，取出塑膠條，即成瓊脂槽，再打孔，挑去孔中瓊脂。
2.加樣：用微量加液器往孔中加入標本，勿使溢位。
3.電泳：電壓4V\/cm，電泳。
4.擴散：瓊脂槽內加入兔抗人血清，充滿槽內，瓊脂板置溼盒內37C擴散24h，觀察結果。
（五）實驗結果
在槽的兩邊出現相對稱的弧形沉澱。
（六）注意事項
1.操作時動作要輕巧，挖槽時要注意平行整齊，加入抗體時不要外溢。
2.電泳板擴散後，可直接觀察，也可染色觀察。無色標本要在黑色背景下，用斜射光觀察。
3.搭橋應完全緊密接觸，以免因電流不均而發生沉澱線歪曲。
（七）思考題
1.試比較沉澱反應各種方法的原理和用途。
2.對流免疫電泳時，抗原和抗體為什麼會向相反方向運動？
3.為什麼不能用單向瓊脂擴散試驗來檢測血清IgE含量？