化学发光免疫分析技术概要

夜游神

一 前言

    化学发光(chemiluminescence)是指某些化学反应中发出可见光现象。最早发现的化学发光现象发生在生物体内，发光生物体广泛存在于自然界，大约有13大类近千种。1902年Schmitz最早合成的鲁米诺发光试剂被广泛用于血迹鉴定工作。
    国外化学发光分析方面的研究在20世纪六七十年代得到迅速发展，直到现在，化学发光分析的研究和应用仍然是痕量分析领域的一个十分重要的研究方向。我国的化学发光研究工作起步比较晚，到20世纪70年代后期才有介绍文章，80年代才有原始性的研究报道。在过去的20多年中，我国的化学发光从无到有，从小到大，从国内走向国际，2004年9月第十一届发光光谱分析国际会议在北京召开，标志着我国的化学发光研究走上了一个新的台阶。随着光电转换技术的提高和计算机的普及和使用，化学发光仪器性能获得空前的提高，化学发光的研究和应用得到快速的发展，特别是在临床检验和环境检测方面已经成为不可缺少的分析方法。
    化学发光检测技术在环保、食品安全、冶金、制药等其它领域也有广泛的应用前景，例如在环保领域对重金属、残留农药、水中有机污染物的检测，化学发光诊断试剂盒可广泛应用于传染性疾病、肥胖及相关疾病、内分泌系统、遗传病、肿瘤的早期诊断等，同时它还可以应用于环保监测、刑事侦查、海关检查、动植物检验检疫等众多领域。可以这样说，开发出的试剂盒种类越多，仪器使用的范围就越广。
二 化学发光免疫分析技术
    化学发光免疫分析(chemiluminescence  immunoassay,CLIA),是将具有高灵敏度的化学发光测定技术与高特异性的免疫反应相结合，用于各种抗原、半抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素和药物等的检测分析技术。是继放免分析、酶免分析、荧光免疫分析和时间分辨荧光免疫分析之后发展起来的一项最新免疫测定技术。
    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 化学发光免疫分析原理
    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。
2  化学发光免疫分析的类型
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
2. 1　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 ) 作用而发光, 强烈的直接发光在一秒钟内完成, 为快速的闪烁发光。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, 从而增加灵度。
<P>2. 2　化学发光酶免疫分析
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