将聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）引入免疫分析技术，将抗原-抗体反应的高度特异性与PCR技术的高度敏感性相结合，建立了免疫PCR（Immuno-PCR）技术，开创了免疫分析技术的新领域。免疫PCR技术是迄今建立的最敏感的分析方法，检测灵敏度可达10-21（mol/L）水平，理论上可检测到单个抗原（或抗体）分子的存在。
免疫PCR主要由两部分组成。第一部分类似于一般的酶标记、放射性核素标记或荧光标记技术的免疫反应。第二部分为常规PCR扩增产物的检测，其基本原理如下图。固定于微量板上的抗鼠单克隆抗体（1-mAb）与抗兔多克隆抗体（2-pAb）先夹心捕获待测抗原（Ag）（或抗体），然后2-pAb与标记了生物素的鼠抗兔单克隆抗体（3-B-mAb）结合，并通过链亲和素将3-B-mAb与标记了生物素的DNA（B-DNA）相连接，最后扩增免疫复合物中含有的DNA，再经电泳或其他检测方法对Ag进行定量。免疫PCR与其他免疫分析技术的区别就在于它是用一段特定的双链或单链DNA来标记抗体，以PCR扩增免疫反应产物中抗体所连接的DNA，再用电泳法或其他定量方法检测扩增的DNA产物，最终由PCR扩增DNA产物的量来反映抗原分子的量。由于PCR的高扩增能力，只要存在极微量的抗原-抗体反应产物，PCR都能大量扩增抗体所连接的DNA分子。免疫PCR的关键技术就在于用一个连接分子将一段特定的DNA连接到抗体上，在抗原与DNA之间建立起相应的量变关系，从而将对蛋白质的检测转变为对核酸的检测。
免疫PCR分析原理示意图
注：1-mAb：固定于微量板上的抗鼠单克隆抗体（第1抗体）；Ag：待测抗原（或抗体）；2-pAb：抗兔多克隆抗体（第2抗体）；3-B-mAb：生物素标记鼠抗兔单克隆抗体（第3抗体）；SA：链亲和素；B-DNA：生物素标记DNA
