化学发光的原理

化学发光免疫分析仪包含两个部分, 即免疫反应系统和化学发光分析系统。化学发光分析系统是利用化学发光物质经催化剂的催化和氧化剂的氧化, 形成一个激发态的中间体, 当这种激发态中间体回到稳定的基态时, 同时发射出光子(hM) , 利用发光信号测量仪器测量光量子产额。免疫反应系统是将发光物质(在反应剂激发下生成激发态中间体) 直接标记在抗原(化学发光免疫分析) 或抗体(免疫化学发光分析) 上, 或酶作用于发光底物。

化学发光免疫分析仪器中核心探测器件为光电倍增管（PMT），由单光子检测并传输至放大器，并加高压电流放大，放大器将模拟电流转化为数字电流，数字电流将发光信号由R232数据线传输给电脑并加以计算，得出临床结果。

化学发光标记免疫分析法

化学发光标记免疫分析又称化学发光免疫分析(CL IA ) ,是用化学发光剂直接标记抗原或抗体的免疫分析方法。常用于标记的化学发光物质有吖啶酯类化合物——acridin ium ester (A E) ,是有效的发光标记物[ 3 ] , 其通过起动发光试剂(N aOH2H2O 2 ) 作用而发光, 强烈的直接发光在一秒钟内完成,为快速的闪烁发光(见图1)。吖啶酯作为标记物用于免疫分析, 其化学反应简单、快速、无须催化剂; 检测小分子抗原采用竞争法 ,大分子抗原则采用夹心法 , 非特异性结合少, 本底低; 与大分子的结合不会

减小所产生的光量, 从而增加灵敏度。

发光酶免疫分析法

从标记免疫分析角度, 化学发光酶免疫分析( chem ilum inescen t enzym e imm unoassay,CL E IA ) , 应属酶免疫分析, 只是酶反应的底物是发光剂,操作步骤与酶免分析完全相同[ 5 ]: 以酶标记生物活性物质(如酶标记的抗原或抗体) 进行免疫反应, 免疫反应复合物上的酶再作用于发光底物,在信号试剂作用下发光, 用发光信号测定仪进行发光测定。目前常用的标记酶为辣根过氧化物酶(HRP) 和碱性磷酸酶(AL P) ,它们有各自的发光底物。

发光试剂

HRP 标记的CLEIA常用的底物为鲁米诺(32氨基邻苯二甲酰肼,lum ino l) ,或其衍生物如异鲁米诺(42氨基邻苯二甲酰肼) , 是一类重要的发光试剂。其结构如图4 所示。鲁米诺的氧化反应在碱性缓冲液中进行,在过氧化物酶及活性氧[ 过氧化阴离子(O 2- ) , 单线态氧(1O 2 ) , 羟自由基(OH·) , 过氧化氢(H2O 2)]存在下,生成激发态中间体, 当其回到基态时发光, 其波长为425nm。

早期用鲁米诺直接标记抗原(或抗体) ,但标记后发光强度降低而使灵敏度受到影响。近来用过氧化物酶标记抗体, 进行免疫反应后利用鲁米诺作为发光底物, 在过氧化物酶和起动发光试剂(NaOH2H2O 2) 作用下, 鲁米诺发光, 发光强度依赖于酶免疫反应物中酶的浓度。Kodak Am erliteTM半自动分析系统就是利用这一体系专门设计的。

增强发光酶

增强发光酶免疫分析(enhanced luminescence enzyme immunoassay, ELEIA )在发光系统中加入增强发光剂, 如对2碘苯酚等, 以增强发光信号,并在较长时间内保持稳定, 便于重复测量, 从而提高分析灵敏度和准确性。在全自动分析仪上, 还可通过计算机严密控制, 进行自动操作, 如加试剂,混合, 温育, 洗涤, 加发光试剂, 发光计数, 数据处理, 绘制标准曲线, 直至完成病人血清样品的分析并打印出结果。Am erliteTM发光增强酶免分析系统用荧光素、噻唑等增强剂, 其发光时间可持续长达20m in, 试剂盒有甲状腺功能检测的

促甲状腺素、三碘甲腺原氨酸、甲状腺素、甲状腺素结合球蛋白、游离甲状腺素, 与性激素有关的有促黄体激素、促卵泡激素、人绒毛膜促性腺激素、甲胎蛋白、雌二醇、睾酮, 以及其他方面的如癌胚抗原、铁蛋白、地高辛等。

ALP标记的CLEIA所用底物为环1, 22二氧乙烷衍生物, 这是一类很有前途的发光底物 ,用于化学发光酶免分析底物而设计的分子结构中包含起稳定作用的基团——金刚烷基, 其分子中发光基团为芳香基团和酶作用的基团,在酶及起动发光试剂作用下引起化学发光。最常使用的底物是AM PPD [ 32(2’2 spiroadam an2tane ) 42methoxy242( 3’2 phosphoryloxy) 2phenyl21,22dioxetane ], 中文名为: 32(2’2螺金刚烷) 242甲氧基242(3’2 磷酰氧基) 2苯基21, 22环二氧乙烷)。在碱性磷酸酶(AL P) 作用下,磷酸酯基发生水解而脱去一个磷酸基, 得到一个中等稳定的中间体AM PD (半寿期为2～ 30m in) ,此中间体经分子内电子转移裂解为一分子的金刚烷酮和一分子处于激发态的间氧苯甲酸甲酯阴离子, 当其回到基态时产生470nm 的光,可持续几十分钟。AM PPD 为磷酸酯酶的直接化学发光底物,可用来检测碱性磷酸酯酶或酶和抗体、核酸探针及其它配基的结合物。可检测到碱性磷酸酯酶的浓度为10- 15mol/L 。

化学发光免疫分析仪是通过检测患者血清从而对人体进行免疫分析的医学检验仪器。将定量的患者血清和辣根过氧化物（HRP）加入到固相包被有抗体的白色不透明微孔板中，血清中的待测分子与辣根过氧化物酶的结合物和固相载体上的抗体特异性结合。分离洗涤未反应的游离成分。然后，加入鲁米诺Luminol发光底液，利用化学反应释放的自由能激发中间体，从基态回到激发态，能量以光子的形式释放。此时，将微孔板置入分析仪内，通过仪器内部的三维传动系统，依次由光子计数器读出各孔的光子数。样品中的待测分子浓度根据标准品建立的数学模型进行定量分析。最后，打印数据报告，以辅助临床诊断。

二. 工作原理:

化学发光及生物发光的原理及其应用

化学发光及生物发光的原理及其应用点击次数：291 发表于：2008-08-24 01:39转载请注明来自丁香园来源：丁香园一、发光物质的类型（一）无机化合物化学发光分析 1、金属离子分析痕量金属离子对化学发光反应具有很好的催化作用，因而化学发光测定金属离子得到广泛的应用( 见表1) 。但是，由于不同金属离子催化氧化发光试剂时，发光光谱相同，致使金属离子催化化学发光反应的选择性较差。为提高分析的选择性，可采用以下方法: (1)利用待测金属离子与干扰离子配合物稳定性不同进行选择性分析，如加入掩蔽剂EDTA 或水杨酸掩蔽干扰离子; (2) 优化实验条件以减少其它离子的干扰; (3) 稀释样品溶液; (4) 加入敏化剂。但是，当样品中待测物相对于干扰物浓度很小时，上述方法也无济于事，只得进行前处理，常用的分离方法有色谱、溶剂萃取等。色谱分离的高选择性与化学发光检测的高灵敏度相结合，是一种很有前途的联用技术。关键是流动相的选择，流动相选择得好，不仅可以提高选择性，还可以进行多个离子的同时测定。如用离子交换分离法同时测定Cr (à) 和Cr (? ) 。溶剂萃取也是提高化学发光测定金属离子选择性的一个有效方法。这种方法的主要问题是费时，因为进行化学发光检测前必须将无机物从有机溶剂中反萃取出来，或是将有机溶剂蒸发除去。较好的方法是自动在线溶剂萃取选择性检测待测物。

2、其它无机化合物的分析化学发光反应中，过氧化氢是最常用的一种氧化剂，因此有关H 2 O 2 化学发光分析的报道较多( 见表2) ，涉及到鲁米诺、过氧草酸酯及光泽精等化学发光反应。根据鲁米诺化学发光反应制成的H2O 2 光纤传感器与流动注射法联用，可检测10nmo l ／L ～1 mmo ／L 的H 2 O 2 ，用模拟酶代替辣根过氧化物酶催化鲁米诺发光，检测限可达5 . 5×10 －9 mo l ／L 。根据ClO - 对鲁米诺的氧化作用，可用于测定ClO - ，其它物质如Cl 2 的干扰，可用流动注射法消除。利用停流技术测定水中ClO - 不必进行前处理。含氮的无机化合物如NH3 ／NH 4 ，可将其衍生后用TCPO 化学发光法检测，线性范围为2 。9ug ／L ～6 m g ／L 。CN －能抑制鲁米诺H 2 O 2 －Cu (II ) 的化学发光，据此可分析测定CN —。在低温条件下化学发光分析测定CN －，当进样量为100uL 时，线性范围为10 －9 －10 -7 g ／mL ，当进样量20 uL 时，线性范围为10 －8 ～5×10 -7 g ／mL 。（二）有机化合物的化学发光分析 1、有机酸有机化合物的同系物结构和性质相似，使单一组分的测定遇到困难，因此有机化合物同系物的分析常与HPLC 相结合。有机酸的化学发光分析( 见表3) ，一般是先将其衍生

化学发光系统工作原理

化学发光系统工作原理半导体激光器又称激光二极管，是用半导体材料作为工作物质的激光器。它具有体积小、寿命长的特点，并可采用简单的注入电流的方式来泵浦其工作电压和电流与集成电路兼容，因而可与之单片集成。由于这些优点，半导体二极管激光器在激光通信、光存储、光陀螺、激光打印、测距以及雷达等方面以及获得了广泛的应用。激光器的发光原理 >>>>产生激光要满足以下条件：一、粒子数反转；二、要有谐振腔，能起到光反馈作用，形成激光振荡；形成形式多样，最简单的是法布里——帕罗谐振腔。三、产生激光还必须满足阈值条件，也就是增益要大于总的损耗。 1、满足一定的阀值条件

为了形成稳定振荡，激光媒质必须能提供足够大的增益，以弥补谐振腔引起的光损耗及从腔面的激光输出等引起的损耗，不断增加腔内的光场。这就必须要有足够强的电流注人，即有足够的粒子数反转，粒子数反转程度越高，得到的增益就越大，即要求必须满足一定的电流阀值条件。当激光器达到阀值时，具有特定波长的光就能在腔内谐振并被放大，最后形成激光而连续地输出。 2、谐振腔，能起到光反馈作用要实际获得相干受激辐射，必须使受激辐射在光学谐振腔内得到多次反馈而形成激光振荡，激光器的谐振腔是由半导体晶体的自然解理面作为反射镜形成的，通常在不出光的那一端镀上高反多层介质膜，而出光面镀上减反膜。对F－P腔（法布里—拍罗腔）半导体激光器可以很方便地利用晶体的与P－N 结平面相垂直的自然解理面构成F－P 腔。 3、增益条件建立起激射媒质（有源区）内载流子的反转分布。在半导体中代表电子能量的是由一系列接近于连续的能级所组成的能带，因此在半导体中要实现粒子数反转，必须在两个能带区域之间，处在高能态导带底的电子数比处在低能态价带顶的空穴数大很多，这靠给同质结或异质结加正向偏压，向有源层内注人必要的载流子来实现，将电子从能量较低的价带激发到能量较高的导带中去。当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。

化学发光免疫分析技术原理简介

化学发光免疫分析技术原理简介 20 世纪60 年代即有人利用化学发光法测定水样中细菌含量和菌尿症患者尿液检查。1977 年Halman 等将化学发光系统与抗原抗体反应系统相结合，创建了化学发光免疫分析法，保留了化学发光的高度灵敏性，又克服了它特异性不足的缺陷。近年来对技术与仪器的不断改进，使此技术已成为一种特异，灵敏，准确的自动化的免疫学检测方法。1996 年推出的电化学发光免疫技术，在反应原理上又具有一些新的特点。这两种技术目前已在国内一些大型医院实验室用于常规免疫学检验。一、化学发光免疫分析法化学发光免疫分析法( chemiluminescence immunoassay , CLlA) 是把免疫反应与发光反应结合起来的一种定量分析技术，既具有发光检测的高度灵敏性，又具有免疫分析法的高度特异性。在CLIA中，主要有两个部分，即免疫反应系统和化学发光系统。免疫反应系统与放射免疫测定中的抗原抗体反应系统相同化学发光系统则是利用某些化合物如鲁米诺( luminol) 、异鲁米诺(isolu-minol) 、金刚烷( AMPPD) 及吖啶酯( AE) 等经氧化剂氧化或催化剂催化后成为激发态产物，当其回到基态时就会将剩余能量转变为光子，随后利用发光信号测量仪器测量光量子的产额。将发光物质直接标记于抗原(称为化学发光免疫分析)或抗体上(称为免疫化学发光分析) ，经氧化剂或催化剂的激发后，即可快速稳定的发光，其产生的光量子的强度与所测抗原的浓度可成比例。亦可将氧化剂(如碱性磷酸酶等)或催化剂标记于抗原或抗体上，当抗原抗体反应结束后分离多余的标记物，再与发光底物反应，其产生的光量子的强度也与待测抗原的浓度成比例。发光免疫分析的灵敏度高于包括RIA 在内的传统检测方法，检测范围宽，测试时间短，仅需30 - 60min 即可。试

化学发光检测

第一章化学发光技术一、免疫学检测发展阶段免疫学检测主要是利用抗原和抗体的特异性反应进行检测的一种手段，由于其可以利用同位素、酶、化学发光物质等对检测信号进行放大和显示，因此常被用于检测蛋白质、激素等微量物质。我国免疫学的检测基本历经了以下几个过程，如图1.1所示。 20世纪60年代70年代90年代时间图1.1免疫学检测发展阶段尽管免疫诊断在临床诊断中占据着非常重要的地位，但是从我国临床免疫诊断现状来看，无论是临床应用方面，还是产业化角度，都处于相对比较落后的状态，亟待改进。下表１.１就此做一比较：表1.1 中国免疫诊断现状由以上分析不难看出，化学发光免疫检测是大势所趋；而取代进口，发展我国的化学发光检测事业，

正是临床检验界着手发展的方向。由此，我公司自1998年立项至今，致利于化学发光检测方案设计，自行开发了具有国内领先水平的化学发光底物，与国外知名检测仪器生产商联合开发了化学发光全自动、半自动检测仪，并自行设计开发了化学发光管理软件，而今形成了仪器、试剂、软件全面配套，为我国的临床检验界提供了一套完善的解决方案。二、化学发光免疫分析技术【概述】本世纪70年代中期Arakawe首次报道用发光信号进行酶免疫分析，利用发光的化学反应分析超微量物质，特别是用于临床免疫分析中检验超微量活性物质。目前，这一技术已从实验室的稀有技术过渡到临床医学的常规检测手段。化学发光免疫分析（Chemiluminescence Immunoassay，CLIA）是将化学发光或生物发光体系与免疫反应相结合，用于检测微量抗原或抗体的一种新型标记免疫测定技术。其检测原理与放射免疫（RIA）和酶免疫（EIA）相似，不同这处是以发光物质代替放射性核素或酶作为标记物，并藉助其自身的发光强度直接进行测定。化学发光免疫分析既具有放射免疫的高灵敏度，又具有酶联免疫的操作简便、快速的特点，易于标准化操作。且测试中不使用有害的试剂，试剂保持期长，应用于生物学、医学研究和临床实验诊断工作，成为非放射性免疫分析法中最有前途的方法之一。【原理】在化学发光免疫分析中包含两个部分，即免疫反应系统和化学发光系统。免疫反应系统，其基本原理同酶联免疫技术（ELISA），常采用双抗体夹心法、竞争法、间接法等反应模式，如图1.2，1.3，1.4所示。如图1.2双抗体夹心法反应原理示意图

化学发光法及其应用

化学发光法及其应用摘要：对近年来化学发光分析法的研究应用最新进展作了评述,包括化学发光体系的类型,化学发光法的新方法，化学发光在无机、药物分析及食品中的应用。关键字：化学发光法；化学发光体系；应用；化学发光是在没有光、电、磁、声、热源激发的情况下，由化学反应或生物化学反应产生的一种光辐射。以此为基础的化学发光化学发光(Chemiluminescence ，简称CL)分析法是近30 年来发展起来的一种高灵敏的微量及痕量分析法，由于可以进行发射光子计量，又没有外来激发光源存在时散射光背景的干扰，因而具有很高的灵敏度(检出限可达 10-12-10-21mol)，很宽的线性范围(3-6个数量级)，同时仪器设备又很简单、廉价、易微型化，在二十世纪的最后十年发展非常迅速。近来,在改进和完善原有发光试剂和体系的同时，新发光试剂的合成,新体系的开发，与其它技术的联用，尤其是流动注射技术，传感器技术，HPLC 技术及各种固定化试剂技术的联用，更显示出化学发光分析快速，灵敏，简便等优点，也进一步拓宽了化学发光的应用范围。并且，化学发光在多类复杂有机物质，如氨基酸、蛋白质、维生素、核酸、DNA、激素、生物碱及各类药物及毒物的检测，多种生物活性物质的分析，多种抗体和抗原的免疫分析，基因芯片、蛋白质芯片、受体芯片、酶芯片、微流控芯片研究中得到了广泛地应用，而且呈现出上升趋势。为生命科学、环境科学、材料科学的研究提供了许多新的、高灵敏度的、有效的分析手段，推动了这方面科学理论和高新技术的发展；同时，其他相关学科的研究成果也为化学发光和生物发光提供了许多新的技术和手段，出现了许多新的化学发光和生物发光法，如纳米发光、发光成像、发光活体分析，大大促进了化学发光的发展及应用。本文将从以下几个方面论述化学发光分析法。 1 化学发光分析法的原理化学发光(Chemiluminescence，简称CL) 分析法是分子发光光谱分析法中的一类，是指物质在进行化学反应时，由于吸收了反应时产生的化学能，而使反应产物分子激发至激发态，受激分子由激发态回到基态时，便发出一定波长的光。根据化学发光反应在某一时刻的发光强度或发光总量来确定组分含量的分析方法叫化学发光分析法[1]。换句话说，化学发光是指吸收了化学反应能的分子由激发态回到基态时所产生的光辐射现象, 广义的化学发光也包括电致化学发光。一个化学反应要产生化学发光现象, 必须满足

化学发光及生物发光的原理及其应用(精)

化学发光及生物发光的原理及其应用第一部分概述化学发光 (ChemiLuminescence ，简称为 CL) 分析法是分子发光光谱分析法中的一类，它主要是依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光强度在一定条件下呈线性定量关系的原理，利用仪器对体系化学发光强度的检测，而确定待测物含量的一种痕量分析方法。化学发光与其它发光分析的本质区别是体系产生发光 ( 光辐射 ) 所吸收的能量来源不同。体系产生化学发光，必须具有一个产生可检信号的光辐射反应和一个可一次提供导致发光现象足够能量的单独反应步骤的化学反应。化学发光体系用化学式表示为：依据供能反应的特点，可将化学发光分析法分为： 1 ）普通化学发光分析法 ( 供能反应为一般化学反应 ) ； 2 ）生物化学发光分析法 ( 供能反应为生物化学反应；简称 BCL) ； 3 ）电致化学发光分析法 ( 供能反应为电化学反应，简称 ECL) 等。根据测定方法该法又可分为： 1 ）直接测定 CL 分析法； 2 ）偶合反应 CL 分析法 ( 通过反应的偶合，测定体系中某一组份； 3) 时间分辨 CL 分析法 ( 即利用多组份对同一化学发光反应影响的时间差实现多组份测定 ) ； 4 ）固相、气相、掖相 CL 。分析法； 5 ）酵联免疫 CL 分析法等。化学发光的系统一般可以表示为：

在整个的检测系统中其关键的部分为 PMT ，其直接影响到仪器的检测性能，其最高检测极限为 10 － 22 mol/L 。不同型号的仪器其检测技术不一样，但基本原理都是利用待测组份与体系的化学发光强度呈线性定量关系，而化学发光强度随体系反应进行的速度增强或衰弱。记录仪记录峰形，以峰高定量，也可以峰面积定量。因化学发光多为闪烁式发光 (1—2s 左右 ) ，故进样与记录时差短，分析速度快。第二部分、化学发光常用的化学试剂及其原理化学发光是某种物质分子吸收化学能而产生的光辐射。任何一个化学发光反应都包括两个关键步骤，即化学激发和发光。因此，一个化学反应要成为发光反应，必须满足两个条件：第一：反应必须提供足够的能量（ 170 ～ 300KJ ／ mol ），第二，这些化学能必须能被某种物质分子吸收而产生电子激发态，并且有足够的荧光量子产率。到目前为止，所研究的化学发光反应大多为氧化还原反应，且多为液相化学发光反应。化学发光反应的发光效率是指发光剂在反应中的发光分于数与参加反应的分子数之比。对于一般化学发光反应，值约为 10 － 6 ，较典型的发光剂，如鲁米诺，发光效率可达 0 . 01 ，发光效率大于 0 。 01 的发光反应极少见。现将几种发光效率较高的常用的发光剂及其发光机理归纳如下。 1. 鲁米诺及其衍生物鲁米诺的衍生物主要有异鲁米诺、 4—氨基已基—N 一乙基异鲁诺及 AHEI 和 ABEI 等。鲁米诺在碱性条件下可被一些氧化剂氧化，发生化学发光反应，辐射出最大发射波长为 425nm 的化学发光。在通常情况下鲁米诺与过氧化氢的化学发光反应相当缓慢，但当有某些催化剂存在时反应非常迅速。最常用催化剂是金属离子，在很大浓度范围内，金属离子浓度与发光强度成正比，从而可进行某些金属离子的化学发光分析，利用这一反应可以分析那些含有金属离子的有机化合物，达到很高的灵敏度。其次是利用有机化合物对鲁米诺化学发光反应的抑制作用，测定对化学发光反应具有猝灭作用的有机化合物。其三是通过偶合反应间接测定无机或有机化合物。其四是将鲁米诺的衍生物如异鲁米诺 (ABEI) 标记到羧酸和氨类化合物上，经过高效液相色谱 (HPLC) 或液相色谱 (LC) 分离后，再在碱性条件下与过氧化氢－铁氰化钾反应进行化学发光检测。也可以采用其它分离方法，如将新合成的化学发光试剂异硫氰酸异鲁米诺标记到酵母 RNA 后，通过离心和透析分离，然后进行化学发光检测。此外应用的还有 N 2(B2 羧基丙酰基 ) 异鲁米诺，并对其性能进行了研究。

电化学发光测定原理

电化学发光免疫测定电化学发光免疫测定电化学发光反应：电化学发光（electro－chemiluminescence，ECL)是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应，实际上包括了电化学和化学发光两个过程。化学发光剂三联吡啶钌[Ru(bpy)3]2+(图1）和电子供体三丙胺（TPA）在阳电极表面同时各失去一个电子发生氧化反应（图2）。二价的[Ru(bpy)3]2+被氧化成三价，后者是一种强氧化剂。TPA 被氧化成阳离子自由基TPA+*（参见图2），后者很不稳定，自发地失去一个质子（H+），形成自由基TPA*，这是一种非常强的还原剂。这两个高反应基团在电极表面迅速反应，三价的[Ru(bpy)3]3+被还原形成激发态的二价 [Ru(bpy)3]2+*，能量来源于[Ru(bpy)3]3+和TPA*之间存在的高电化学电位差。TPA*自身被氧化成二丙胺和丙醛。接着激发态的 [Ru(bpy)3]2+*衰减成基态的[Ru(bpy)3]2+，同时发射一个波长620nm的光子。这一过程在电极表面周而复始地进行，产生许多光子，使光信号得以增强。图1 三联吡啶钌NHS Ru2＋* -H+光子 TPA* Ru3+ Ru2＋ TPA+* TPA ＋ -e -e ＋图2 在电极表面的ECL反应 Ru2＋: [ Ru(bpy)3] 2+基态 Ru3＋: [Ru(bpy)3]3+氧化态 Ru2＋*: [Ru(bpy)3]2+* 激发态二、电化学发光免疫测定以三联吡啶钌作为标记物，标记抗原或抗体，通过免疫反应及ECL反应，即可进行电化学发光免疫测定（ECLIA）。在实际应用中则尚有特定的仪器和试剂。瑞士罗氏公司（ROCHE）的Elecsys ECLIA系统，综合了各种先进技术，具有独特的优越性，已在医学检验中取得广泛应用。 Elecsys全自动分析仪分成两个部分：在试管内化学反应部分和在流动池内的ECL反应部分。（一）试管内的化学反应 1、试剂的组成在Elecsys试剂的制备中，包括电化学发光剂的标记和抗原或抗体的固相化，应用了多种先进技术，简述如下：（1）电化学发光剂的标记 [Ru(bpy)3]2+需经化学修饰形成活化的衍生物后才能与抗体或抗原形成结合物。有多种活性基团可与[Ru(bpy)3]2+分子中的砒啶基反应。在Elecsys试剂中采用的是N羟基琥珀酰胺酯（NHS）（图1）。该衍生物具有水溶性，可与抗体、蛋白质抗原、半抗原、激素、核酸等各种分子结合形成稳定的标记物。而且[Ru(bpy)3]2＋NHS分子量很小，与免疫球蛋白结合的分子比超过20仍不会影响抗体的可溶性和免疫活性。（2）固相载体 Elecsys中采用的固相载体是带有磁性的直径约2.8μm的聚苯乙烯微粒。其特点是表面积极大，吸附效率高；在液体中形成均匀的悬液，参与反应时类似液相，反应速度快。由于带有磁性，在游离标记物与结合标记物分离时，只需用磁铁吸引，方便迅速。（3）链霉亲和素与生物素系统的应用

化学发光仪工作原理

化学发光仪工作原理化学发光技术是近二十年来发展非常迅速的非放射性免疫分析技术。化学发光免疫测定（Chemiluminesent Immunoassay，CLIA）是免疫测定技术继酶免技术（EIA）、放免技术（RIA）、荧光免疫技术（FIA）之后发展的一项新兴测定技术。由于这种测定具备很高的特异性和很小的干扰，因此，如同RIA、FIA等一样利用免疫反应的特异性和化学发光本身的信号特异性形成了目前所说的化学发光免疫测定（CLIA）技术。工作原理：化学发光免疫分析仪是通过检测患者血清从而对人体进行免疫分析的医学检验仪器。将定量的患者血清和辣根过氧化物（HRP）加入到固相包被有抗体的白色不透明微孔板中，血清中的待测分子与辣根过氧化物酶的结合物和固相载体上的抗体特异性结合。分离洗涤未反应的游离成分。然后，加入鲁米诺Luminol发光底液，利用化学反应释放的自由能激发中间体，从基态回到激发态，能量以光子的形式释放。此时，将微孔板置入分析仪内，通过仪器内部的三维传动系统，依次由光子计数器读出各孔的光子数。样品中的待测分子浓度根据标准品建立的数学模型进行定量分析。最后，打印数据报告，以辅助临床诊断。产品参数：测量系统：单光子计数器（PMT）样品形式：96孔微孔板

光谱范围：300～700nm 检测时间：0.1～100S/孔检测速度：0.1 秒/孔时小于3分钟每96孔孔间干扰：< 1×10－6 本底噪声：0RLU—100RLU/秒检测范围：0RLU—2.5×107RLU/秒灵敏度：1×10-22mol/孔重复性:CV<3% 功率:小于等于300瓦数据接口：RS232串行口或USB通信口工作环境：0℃—45℃，最大相对湿度85％工作电压：220V±10% 50HZ±1HZ 试剂自动加样器(为选配) 数量：0,1,2(可升级) 加样体积：20-300μL,最小步进1μL 加样速度：多于180个测试/6分钟加样精度：20μL ±1% 50μL ±0.4% 100μL ±0.2% 200μL ±0.1% 300μL ±0.067% 加样模式：1个加样器孔孔随机任选

化学发光原理

简介上世纪70年代中期Arakawe首先报道CLIA ，发展至今已经成为一种成熟的、先进的超微量活性物质检测技术，应用范围广泛，近10年发展迅猛，是目前发展和推广应用最快的免疫分析方法，也是目前最先进的标记免疫测定技术，灵敏度和精确度比酶免法、荧光法高几个数量级，可以完全替代放射免疫分析、彻底淘汰酶联免疫分析。主要具有灵敏度高、特异性强、试剂价格低廉、试剂稳定且有效期（6-18个月）、方法稳定快速、检测范围宽、操作简单自动化程度高等优点。高灵敏度的化学发光检测技术以被广大研究人员所认可，并正逐渐替代传统的生物检测技术。化学发光与放射免疫法是公认的肿瘤标志物和各种激素最精确和最成熟的检测方法，二者的原理、技术与方法早已成熟并被国外各大医院用于肿瘤检测和激素检测，二者的试剂与仪器均通过美国FDA认证与我国药监局的批准。但是，放射免疫分析法虽有很高的灵敏度，却存在放射性防护和同位素污染的问题，况且试剂价格昂贵只有一个有保质期，在基层医疗机构难以普及。化学放光免疫分析仪继承了放射免疫的所有优点，同时克服了放射免疫和酶联免疫各自的缺点，是临床免疫检测最理想的新方法。可以肯定的说，她将取代放射免疫和酶联免疫成为临床免疫检测最理想的新技术。[1] 2原理化学发光免疫分析包含两个部分, 即免疫反应系统和化学发光分析系统。化学发光分析系统是利用化学发光物质经催化剂的催化和氧化剂的氧化, 形成一个激发态的中间体, 当这种激发态中间体回到稳定的基态时, 同时发射出光子(hM) , 利用发光信号测量仪器测量光量子产额。免疫反应系统是将发光物质(在反应剂激发下生成激发态中间体) 直接标记在抗原(化学发光免疫分析) 或抗体(免疫化学发光分析) 上, 或酶作用于发光底物。 3类型化学发光免疫分析法以标记方法的不同而分为两种: (1)化学发光标记免疫分析法; (2)酶标记、以化学发光底物作信号试剂的化学发光酶免疫分析法化学发光标记免疫分析化学发光标记免疫分析又称化学发光免疫分析(CL IA ) , 是用化学发光剂直接标记抗原或抗体的免疫分析方法。常用于标记的化学发光物质有吖啶酯类化合物——acridin ium ester (A E) , 是有效的发光标记物[ 3 ] , 其通过起动发光试剂(N aOH2H2O 2 ) 作用而

化学发光的原理

化学发光的原理化学发光标记免疫分析又称化学发光免疫分析(CL IA ) ,是用化学发光剂直接标记抗原或抗体的免疫分析方法。化学发光免疫分析仪包含两个部分, 即免疫反应系统和化学发光分析系统。化学发光分析系统是利用化学发光物质经催化剂的催化和氧化剂的氧化, 形成一个激发态的中间体, 当这种激发态中间体回到稳定的基态时, 同时发射出光子(hM) , 利用发光信号测量仪器测量光量子产额。免疫反应系统是将发光物质(在反应剂激发下生成激发态中间体) 直接标记在抗原(化学发光免疫分析) 或抗体(免疫化学发光分析) 上, 或酶作用于发光底物。化学发光免疫分析仪包含两个部分, 即免疫反应系统和化学发光分析系统。化学发光分析系统是利用化学发光物质经催化剂的催化和氧化剂的氧化, 形成一个激发态的中间体, 当这种激发态中间体回到稳定的基态时, 同时发射出光子(hM) , 利用发光信号测量仪器测量光量子产额。免疫反应系统是将发光物质(在反应剂激发下生成激发态中间体) 直接标记在抗原(化学发光免疫分析) 或抗体(免疫化学发光分析) 上, 或酶作用于发光底物。化学发光免疫分析仪器中核心探测器件为光电倍增管(PMT)，由单光子检测并传输至放大器，并加高压电流放大，放大器将模拟电流转化为数字电流，数字电流将发光信号由R232数据线传输给电脑并加以计算，得出临床结果。化学发光标记免疫分析法化学发光标记免疫分析又称化学发光免疫分析(CL IA ) ,是用化学发光剂直接标记抗原或抗体的免疫分析方法。常用于标记的化学发光物质有吖啶酯类化合物——acridin ium ester (A E) ,是有效的发光标记物[ 3 ] , 其通过起动发光试剂(N aOH2H2O 2 ) 作用而发光, 强烈的直接发光在一秒钟内完成,为快速的闪烁发光(见图1)。吖啶酯作为标记物用于免疫分析, 其化学反应简单、快速、无须催化剂;

发光原理介绍-罗氏-贝克曼

电化学发光免疫测定（Electrochemiluminescence immunoassay,ECLI）是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术，是电化学发光（ECL）和免疫测定相结合的产物。它的标记物的发光原理与一般的化学发光（CL）不同，是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应，实际上包括了电化学和化学发光二个过程。ECL与CL的差异在于ECL是电启动发光反应，而CL是通过化合物混合启动发光反应。ECL 不仅可以应用于所有的免疫测定，而且还可用于DNA／RNA探针检测。其检测原理（以TSH检测为例）：第一步：结合了活化的三联吡啶钌衍生物即[Ru(bpy) 3 ]2++ N 羟基琥珀酰胺酯（NHS）的TSH抗体和结合了生物素的TSH抗体与待测血清同时加入一个反应杯中孵育9分钟。第二步：将被链霉亲和素包被的磁珠加入反应杯中，再次孵育9分钟，使生物素通过与亲和素的结合将磁珠、TSH抗体连接为一体，形成双抗体夹心法。下一步，蠕动泵将形成的 [Ru(bpy) 3 ]2+－抗体－抗原－抗体－磁珠复合体吸入流动测量室，此时，磁珠被工作电极下面的磁铁吸附于电极表面。同时，游离的TSH抗体（与生物素结合的和与[Ru(bpy) 3 ]2+结合的抗体）也被吸出测量室。紧接着，蠕动泵加入含三丙胺（TPA）的缓冲液，同时电极加电压，启动ECL反应过程。发光剂 [Ru(bpy) 3 ]2+和电子供体TPA在阳极表面可同时各失去一个电子而发生氧化反应，使二价的 [Ru(bpy) 3 ]2+被氧化成三价，后者是一种强氧化剂；另一方面，TPA 被氧化成阳离子自由基TPA+●，后者很不稳定，可自发失去一个质子（H+），形成自由基TPA●，这是一种很强的还原剂，可将一个电子给三价的[Ru(bpy) 3]3+，使其形成激发态的[Ru(bpy) 3 ]2+，而TPA自身被氧化成二丙胺和丙醛。激发态的[Ru(bpy) 3 ]2+通过荧光机制衰减，发射出一个波长620nm的光子，重新生成基态的[Ru(bpy) 3 ]2+。该过程在电极表面周而复始地进行，产生许多光子，光电倍增管检测光强度，光强度与[Ru(bpy) 3 ]2+的浓度呈线性关系,故可测出待测抗原的含量。

化学发光免疫分析法-自己整理

化学发光免疫分析法（CLIA） A、管式磁性微粒子化学发光免疫分析法：（竞争法：用标记抗原与待检抗原竞争性结合固相抗体，待检抗原与检测信号成反比）一、原理：本实验采用竞争法，酶标抗原与标准品抗原竞争抗体，标准品抗值越小。例：A为一原浓度越大，结合到抗体上的酶标抗原越少，RLU越小，B/B 种抗原小分子，有免疫反应性。实验中采用竞争法对尿液中的A进行分析，使待测A、辣根过氧化物酶标记的A(A-HRP)在均相体系中与异硫氰酸荧光素（FITC）标记的兔抗A抗体（FITC-A抗体）发生竞争性免疫反应，再加入用羊抗FITC抗体包被的磁微粒，反应生成物结合在磁微粒上，在磁场经分离、洗涤后加发光底物，用冷光分析仪检测发光强度（RLU），测定尿液中A的含量。二、仪器： 1、Flash’n glow LB955 30 管全自动进样冷光分析仪(Berthold 公司); 2、高速离心机(Beckman 公司), 转速13000 r/min 3、磁性分离器(北京科美生物技术有限公司定制, 磁场强度2800 高斯)

4、XW80 旋涡混合器(上海精科实业有限公司) 5、试管12 × 60 mm(浙江拱东医用塑料厂) 6、磁性微粒子(磁性分离剂, Adaltis公司) 三、试剂 1、A标准品 2、A单克隆抗体 3、A-BSA结合物 4、抗FITC抗体包被的磁性微粒子（5mg/mL） 5、FITC标记的A单克隆抗体 6、HRP标记的A 7、PBST 洗涤液(0.05mol/L PBS, 含0.05% Tween-20) 8、分析缓冲液(0.05 mol/L 的PBS 缓冲溶液, pH 7.4, 含2.0%BSA、0.5 %的水解明胶、0.1%的Proclin-300) 9、发光底物液(鲁米诺、过氧化氢和对碘苯酚溶液) 实验用水为二次蒸馏水四、试剂处理 1、用分析缓冲液为稀释液, 梯度稀释标准品； 2、取A-BSA-HRP溶液, 以分析缓冲液为稀释液, 梯度稀释, 配制1:1000、1:2000、1:5000 的A-BSA-HRP 溶液,4 ℃保存. FITC-A单克隆抗体溶液的配制: 取FITC-A单克隆抗体溶液, 以分析缓冲液为稀释液,梯度稀释, 配制1:1000、1:2000、1:5000、1:10000、1:12000 的FITC-A单克隆抗体溶液, 4 ℃保存。（具体分析）五、数据处理通过测量标准品和样品溶液的发光强度(RLU),使用Fl ash’n glow LB955 发光分析仪自带软件中的数据处理程序对测得的数据进行处理. 线性方程采用的是logit(Y)-log(X)的线性回归数学模型, 以logitY为纵坐标, logX为横坐标, 其线性方程表达式为logit(Y) = a + blog(X), 线性方程中 X 为标准品(或待测样品)溶液的浓度, logit(Y) =ln（y/1-y）,y=B/B0,式中, B 为标准品(或待测样品)溶液的发光强度, B0 为不加标准品(或待测样品)而加分析缓冲液的发光

化学发光的原理

化学发光标记免疫分析又称化学发光免疫分析(CL IA ) ,是用化学发光剂直接标记抗原或抗体的免疫分析方法。化学发光免疫分析仪包含两个部分, 即免疫反应系统和化学发光分析系统。化学发光分析系统是利用化学发光物质经催化剂的催化和氧化剂的氧化, 形成一个激发态的中间体, 当这种激发态中间体回到稳定的基态时, 同时发射出光子(hM) , 利用发光信号测量仪器测量光量子产额。免疫反应系统是将发光物质(在反应剂激发下生成激发态中间体) 直接标记在抗原(化学发光免疫分析) 或抗体(免疫化学发光分析) 上, 或酶作用于发光底物。化学发光免疫分析仪包含两个部分, 即免疫反应系统和化学发光分析系统。化学发光分析系统是利用化学发光物质经催化剂的催化和氧化剂的氧化, 形成一个激发态的中间体, 当这种激发态中间体回到稳定的基态时, 同时发射出光子(hM) , 利用发光信号测量仪器测量光量子产额。免疫反应系统是将发光物质(在反应剂激发下生成激发态中间体) 直接标记在抗原(化学发光免疫分析) 或抗体(免疫化学发光分析) 上, 或酶作用于发光底物。化学发光免疫分析仪器中核心探测器件为光电倍增管（PMT），由单光子检测并传输至放大器，并加高压电流放大，放大器将模拟电流转化为数字电流，数字电流将发光信号由R232数据线传输给电脑并加以计算，得出临床结果。化学发光标记免疫分析法化学发光标记免疫分析又称化学发光免疫分析(CL IA ) ,是用化学发光剂直接标记抗原或抗体的免疫分析方法。常用于标记的化学发光物质有吖啶酯类化合物——acridin ium ester (A E) ,是有效的发光标记物[ 3 ] , 其通过起动发光试剂(N aOH2H2O 2 ) 作用而发光, 强烈的直接发光在一秒钟内完成,为快速的闪烁发光(见图1)。吖啶酯作为标记物用于免疫分析, 其化学反应简单、快速、无须催化剂; 检测小分子抗原采用竞争法 ,大分子抗原则采用夹心法 , 非特异性结合少, 本底低; 与大分子的结合不会减小所产生的光量, 从而增加灵敏度。发光酶免疫分析法从标记免疫分析角度, 化学发光酶免疫分析( chem ilum inescen t enzym e imm unoassay,CL E IA ) , 应属酶免疫分析, 只是酶反应的底物是发光剂,操作步骤与酶免分析完全相同[ 5 ]: 以酶标记生物活性物质(如酶标记的抗原或抗体) 进行免疫反应, 免疫反应复合物上的酶再作用于发光底物,在信号试剂作用下发光, 用发光信号测定仪进行发光测定。目前常用的标记酶为辣根过氧化物酶(HRP) 和碱性磷酸酶(AL P) ,它们有各自的发光底物。

化学发光法原理简介

化学发光法原理基本介绍Chemiluminescence immunoassay technology (CLIA) has been widely used in the fields of environmental chemistry, molecular biologics and medicine chemistry because of its wide linear range, fast and convenient operation, ease of automation, high accuracy and sensitivity features. 译：化学发光免疫分析技术（CLIA）因其检测范围很宽，操作方便快速，自动化程度高，极高的精密度和灵敏度等特征，已经广泛的应用到环境化学、药物化学和分子生物制剂等领域。Chemiluminescence immunoassay analyzer is used to detect the ultra-trace level of substances in human blood or other body fluids based on the principle of CLIA: at first according to theory of specific binding of antigen and antibody, the paramagnetic solid-phase carrier and sample (antigen) are bound with fluorescent-labeled antibodies (FLA) in the optimum condition, and then after inject H2O2 and NaOH solution, oxidation reaction makes the magnetic nanoparticles got in the first step jump to a unstable high-energy excited state and reduction reaction restores the excited state back to a ground state, the excessive energy during the reduction reaction is released in the form of photons; finally use photomultiplier tube to receive the photons and converted to

电化学发光原理介绍

电化学发光原理一、概念电化学发光免疫测定 Electrochemiluminescence immunoassay, ECLI. ECLI 是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后得新一代标记免疫测定技术。电化学发光法源于电化学法和化学发光法，而ECLI 是电化学发光ECL 和免疫测定相结合的产物，是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应，包括了电化学和化学发光二个过程。 ECL 不仅可以应用于所有的免疫测定，而且还可用于DNA/RNA 探针检测。二、反应底物 ECL 反应底物有两种：三氯联吡啶钌[Rubpy3]2 + 络合物：钌Ruthenium ，Ru ，原子序数44，原子量101.07.元素名来自拉丁文，原意是“俄罗斯”。1827年俄国化学家奥赞在铂矿中发现钌;1844年俄国化学家克劳斯肯定它是一种新元素。钌在地壳中的含量约为十亿分之一，在铂系元素中含量最少的一个。钌常与其他铂系元素一起分散于冲积矿床和砂积矿床中。钌有7种天然稳定同位素：钌96、98、99、100、101、102、104。钌为银白色金属，熔点2310℃，沸点3900℃，密度12.37*103/m3. 钌的化学性质不活泼，在空气和潮湿环境中稳定；不溶于酸和王水，溶于熔融的强碱、碳酸盐、氰化物等；加热到900℃，时能与氧反应；加热时能与氟、氯、溴反应；钌有形成配位化合物的强烈倾向，还有很好的催化功能。钌是铂和钯的有效硬化剂；金属钛中加入0.1%的钌就可大大提高耐腐蚀性；‘钌钼合金是一种超导体；含钌的催化剂多用于石油化工。三、电化学发光反应原理电化学反应过程；在工作电极上阳极加一定的电压能量作用下，二价的三氯联吡啶钌 [Rubpy3]2+释放电子发生氧化反应而成为三价的三氯联吡啶。钌[Rubpy3]3+，同时，电极表面的TPA 也释放电子发生氧化反应而成为阳离子自由基TPA+，并迅速自发脱去一个质子而形成三丙胺自由基TPA ，这样，在反应体系就存在具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Rubpy3]3+ 和具有强还原性的三丙胺自由基TPA ；化学发光过程：具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Rubpy3] 3+ 和具有强还原性的三丙胺自由基TPA 发生氧化还原反应，结果使三价的三氯联吡啶钌[Rubpy3 ]3+ 还原成激发态的二价的三氯联吡啶钌[Rubpy3] 2+，其能量来源于三价的三氯联吡啶钌[Rubpy3] 3+ 与三丙胺自由基TPA 之间的电势差，激发态[Rubpy3] 2+ 以荧光机制衰变并以释放出一个波长为620nm 光子的方式释放能流式微信：流式专家

化学发光技术综述说课材料

化学发光技术综述

化学发光技术综述化学发光免疫测定（）是将抗原与抗体特异性反应与敏感性的化学发光反应相结合而建立的一种免疫检测技术。（一）原理化学发光免疫测定（）属于标记抗体技术的一种，它以化学发光剂、催化发光酶或产物间接参与发光反应的物质等标记抗体或抗原，当标记抗体或标记抗原与相应抗原或抗体结合后，发光底物受发光剂、催化酶或参与产物作用，发生氧化还原反应，反应中释放可见光或者该反应激发荧光物质发光，最后用发光光度计进行检测。（二）特点特异性高、敏感性高、分离简便、快速、试剂无毒、安全稳定、可自动化。（三）分类 1、从反应原理上，化学发光免疫技术主要分为直接化学发光和酶促反应化学发光。 1.1直接化学发光

化学发光剂在发光免疫分析过程中不需酶的催化作用，直接参与发光反应，它们在化学结构上有产生发光的特有基团，可直接标记抗原或抗体。直接化学发光速度快、试剂稳定性好，但灵敏度略低于酶促发光。代表性的发光剂有：吖啶酯、三联吡啶钌。 1.1.1 吖啶酯在碱性条件下被H2O2氧化时,发出波长为470的光，具有很高的发光效率，其激发态产物甲基吖啶酮是该发光反应体系的发光体。这类化合物的发光为闪光型，加入发光启动试剂后0. 4s 左右发射光强度达到最大，半衰期为0.9s左右。特点： ①发光反应中在形成电子激发态中间体之前，联结于吖啶环上的不发光的取代基部分从吖啶环上脱离开来，即未发光部分与发光部分分离，因而其发光效率基本不受取代基结构的影响。 ②吖啶酯或吖啶磺酰胺类化合物化学发光不需要催化剂，在有H2O2 的稀碱性溶液中即能发光。因此应用于化学发光检测具有许多优越性。