La réaction de précipitation se produit lorsque des complexes immuns insolubles se forment en abondance. Elle permet de détecter un antigène, un anticorps, ou d'analyser un mélange d'antigènes. L'utilisation d'un milieu gélifié permet de produire des gradients réguliers de concentration d'antigène et d'anticorps, afin de créer les conditions optimales de la précipitation. La diffusion peut être accélérée par électrophorèse. Les complexes immuns sont emprisonnés dans les mailles du gel et ne peuvent plus migrer, ils forment des arcs de précipitation. L'agarose est le milieu le plus utilisé. On distingue les méthodes d'analyse qualitatives (immunodiffusion double d'Ouchterlony, électrosynérèse, immunoélectrophorèse, immunofixation) et les méthodes quantitatives (immunodiffusion radiale, électro-immunodiffusion de Laurell, et néphélométrie/turbidimétrie).

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