化学发光免疫测定综述
化学发光免疫分析
化学发光免疫分析化学发光免疫分析篇一:化学发光免疫分析方法化学发光是在常温下由化学反应产生的光的发射。
其发光机理是:反应体系中的某些物质分子,如反应物、中间体或者荧光物质吸收了反应释放的能量而由基态跃迁到激发态,当中间体由激发态回到基态时会释放等能级的光子,对光子进行测定而实现定量分析。
化学发光免疫分析方法是将化学发光与免疫反应相结合的产物,因化学发光具有荧光的特异性,但与荧光产生需要激发光不同,化学发光由化学反应产生光强度,并不需要激发光,从而避免了荧光分析中激发光杂散光的影响。
化学发光免疫分析包含了免疫化学反应和化学发光反应两个部分。
免疫分析系统是将化学发光物质或酶标记在抗原或抗体上,经过抗原与抗体特异性反应形成抗原-抗体免疫复合物。
化学发光分析系统是在免疫反应结束后,加入氧化剂或酶的发光底物,化学发光物质经氧化剂的氧化后,形成一个处于激发态的中间体,会发射光子释放能量以回到稳定的基态,发光强度可以利用发光信号测量仪器进行检测。
待测物质浓度因为与发光强度成一定的关系而实现检测目的。
一、化学发光免疫分析方法的类别化学发光免疫分析法根据标记物的不同可分为3 大类,即化学发光免疫分析、化学发光酶免疫分析和电化学发光免疫分析法。
(一)化学发光免疫分析化学发光免疫分析是用化学发光剂直接标记抗体或抗原的一类免疫测定方法。
目前常见的标记物主要为鲁米诺类和吖啶酯类化学发光剂。
1. 鲁米诺类标记的化学发光免疫分析。
鲁米诺类物质的发光为氧化反应发光。
在碱性溶液中,鲁米诺可被许多氧化剂氧化发光,其中H2O2最为常用。
因发光反应速度较慢,需添加某些酶类或无机催化剂。
酶类主要是辣根过氧化物酶(HRP),无机类包括O3、卤素及Fe3+、Cu2+、Co2+和它们的配合物。
鲁米诺在碱性溶液下可在催化剂作用下,被H2O2等氧化剂氧化成3-氨基邻苯二酸的激发态中间体,当其回到基态时发出光子。
鲁米诺的发光光子产率约为0.01,最大发射波长为425 nm。
化学发光免疫检测在生化检验中的应用
化学发光免疫检测在生化检验中的应用摘要:化学发光免疫检测是一种快速、敏感、特异性高的生物分析技术。
它是通过将荧光标记的抗体与待检测物结合,在化学反应的作用下发生光化学发光反应,从而实现对待检测物的检测。
化学发光免疫检测在生化检验中应用广泛,可以用于检测血液、尿液、脑脊液、组织和细胞等样本中的各种生化指标和病原微生物。
该技术具有检测速度快、敏感度高、特异性好、自动化程度高等优点,已成为临床诊断、疾病监测和药物研发等领域的重要手段。
本文就化学发光免疫检测在生化检验中的应用进行了综述。
关键词:化学发光免疫检测;生化检验;应用分析引言化学发光免疫检测是一种基于抗原-抗体反应的检测方法,通过利用免疫学原理和化学发光技术,可以高灵敏度、高特异性地检测目标物质。
在生化检验中,化学发光免疫检测广泛应用于血液学、生物化学、免疫学等领域,为疾病的诊断、预防和治疗提供了重要的辅助手段。
化学发光免疫检测的原理和方法,包括抗原-抗体反应、化学发光底物等方面的基本知识。
化学发光免疫检测在不同疾病的诊断中的应用,如肿瘤标志物的检测、感染性疾病的诊断等。
基于此,通过本文的研究,能够了解化学发光免疫检测在生化检验中的应用,从而更好地理解和应用这一技术,为疾病的早期诊断和治疗提供有力支持。
1化学发光免疫检测原理1化学发光免疫检测原理(Chemiluminescent Immunoassay,CLIA)是一种基于免疫学原理的生物分析技术,用于检测体液中的特定分子或抗原。
其原理基于化学发光反应,即利用特定酶标记抗体或抗原与待测分子结合后,通过化学反应使发光底物发生化学发光反应,从而检测出待测分子的含量。
具体实现过程如下:(1)样品处理:将待测样品加入到试剂盒中,经过预处理使其适合于化学发光反应。
(2)抗原-抗体反应:试剂盒中的抗原或抗体与待测样品中的目标分子结合形成复合物。
(3)酶标记:试剂盒中的抗原或抗体被特定酶标记,使其能够参与化学发光反应。
化学发光免疫分析
化学发光免疫检测技术临床应用:
1、甲状腺功能类:
T3 、T4、THS、FT3、
FT4、rT3、TG、T-PO 新生儿筛查:T4 sTSH
2、性腺激素类:
HCG、ß-HCG、FSH、
LH、E2、E3、PRL、P、 T、GH等
3、肿瘤检测:
CEA、AFP、Fe、PSA、
CA125、CA153、CA199 CA50、CA211、CA724
肌钙蛋白I的临床意义
• 特异性强、确诊率高
诊断急性心肌梗塞特异性 > 98 % 对极轻微的心肌创伤都能检出 体内周期长,对外地病人延误求诊亦能诊断
•ห้องสมุดไป่ตู้灵敏度低
急性心梗发病后6 h才出现,应与肌红 蛋白一同使用
肌钙蛋白I升高即可确诊为急性 心肌梗塞,及时得到治疗
胸痛
肌钙蛋白I
> 8h
+
急性心梗 随访
4、心血管:CK-MB、BNP、Tn-I、 Myoglobin 5、贫血类:铁蛋白、Vite B12、叶酸 6、药物浓度:地高辛、洋地黄、托普霉素 可马西平、苯巴比妥、等 7、糖尿病及代谢:胰岛素、C-肽、PTH 8、过敏源类:过敏源筛选、总过敏源 9、传染病:肝炎系列、风疹、弓形体 10、其他:皮质醇、还有很多待开发项目。
心血管系统:
如何能
更快 更准确
更全面的
诊断AMI
诊断急性心肌梗塞有一定难度
• 一半有不稳定胸口窒息痛的病人,入 院时心电图并不典型。 时心电图并不能典型归类
•
病人再发梗塞诊断困难
导致不能及时诊断AMI 延误及时治疗、护理
•
临床需要
尽早准确诊断AMI方法
T
肌肉组织
化学发光免疫标记分析技术(基本原理)
优化技术操作流程,降低对专业人员的依赖,提高检测的便捷性和 普及性。
开发新型标记物
研究开发更多种类的化学发光标记物,拓展该技术的应用范围,满足 更多不同检测需求。
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THANKS
放射免疫标记技术
利用放射性核素标记抗体或抗原,通 过放射性信号检测,常用的有放射免 疫分析法。
化学发光免疫标记技术
利用化学发光物质标记抗体或抗原, 通过化学发光信号检测,常用的有化 学发光免疫分析法。
免疫标记技术的原理
抗原-抗体反应
信号放大
免疫标记技术的基本原理是抗原 和抗体之间的特异性结合反应。 标记物(抗体或抗原)与待测样 本中的目标抗原或抗体结合,形 成标记的抗原-抗体复合物。
02
化学发光反应原理
化学发光反应的分类
偶合反应
01
通过两个化学反应的偶合,将化学能转变为光能。
氧化还原反应
02
通过电子的得失,将化学能转变为光能。
化学发光复合反应
03
通过化学反应将能量传递给另一物质,使其激发并发出光子。
化学发光反应的机制
激发态的形成
反应物吸收能量后跃迁至激发态。
能量传递与光子的发射
抗体标记
抗体选择
选择与目标抗原特异性结合的抗体,确保抗 体的纯度和特异性。
抗体标记技术
采用荧光染料、酶、同位素等标记抗体,以 便后续检测和信号放大。
标记效率与质量控制
对标记后的抗体进行质量评估和控制,确保 标记效率和稳定性。
免疫反应
1 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ加样
将待测样本、标记抗体和抗原加入反应体系中, 进行免疫反应。
激发态的反应物将能量传递给另一物质,使其跃迁至激发态并释放 光子。
化学发光免疫分析技术
二、化学发光效率
化学发光效率决定于生成激发态产物分子的化 学激发效率(φCE)和激发态分子的发射效率 (φEM)。化学发光反应的发光效率、光辐射的 能量大小以及光谱范围,完全由发光物质的性质
所决定,每一个发光反应都具有其特征性的化学
发光光谱和不同的化学发光效率。
第二节
化学发光剂和标记技术
一、化学发光剂
化学发光免疫分析技术
第十章
化学发光免疫 分析技术
第一节 慨 述 一、化学发光 二、化学发光效率 第二节 化学发光剂和标记技术 一、化学发光剂 二、发光剂的标记技术
第三节 化学发光免疫分析的类型 一、直接化学发光免疫分析 二、化学发光酶免疫分析 三、电化学发光免疫分析
四、临床应用
思考题 小结
发光免疫分析:是将发光分析和免疫反 应相结合而建立起来的一种新的检测
电化学发光反应,使三联吡啶钌和TPA在电极表面进
行电子转移,产生电化学发光,光的强度与待测抗原 的浓度成正比。
电化学发光免疫分析示意图
电化学发光免疫测定示意图
标记磁颗粒在电场中发光工作示意图
四、临床应用
1.甲状腺激素 2.生殖激素 3.垂体激素和皮质激素 4.贫血因子 5.肿瘤标志物 6.感染性疾病 7.糖尿病 胰岛素、血清C-肽、血浆胰高糖素等。 8.心脏标志物 9.病毒标记物 10.过敏性疾病 11.治疗药物监测
射光子的形式释放出能量,这一现象称为化学发光。
一些化学反应能释放足够 的能量把参加反应的物质激 发到能发射光的电子激发态, 若被激发的是一个反应产物 分子,则这种反应过程叫直 接化学发光。反应过程可简单地描述如下: A十B C* C* C+ h· γ 其中γ为光子,C*表示C处于单线激发态。
免疫化学发光法
免疫化学发光法免疫化学发光法是一种常用的生物分析技术,广泛应用于生物医学研究、临床诊断和药物开发等领域。
该技术利用免疫学原理,通过特异性抗体与目标分子结合,再利用化学发光反应产生荧光信号,从而实现对目标分子的检测和定量分析。
免疫化学发光法具有高灵敏度、高特异性和宽动态范围的优点,能够检测到非常低浓度的目标分子。
这使得该技术在临床诊断中得到广泛应用,如肿瘤标志物的检测、病毒感染的诊断等。
与传统的酶联免疫吸附法相比,免疫化学发光法无需底物底色反应,避免了背景信号的干扰,提高了检测的准确性和灵敏度。
免疫化学发光法的原理是基于化学发光反应。
该反应是在存在特定底物时,通过催化剂(如酶)的作用,使底物发生氧化或还原反应,并产生激发态物质。
这些激发态物质通过放射性或非放射性跃迁返回基态时,释放出光子,产生荧光信号。
在免疫化学发光法中,底物一般是一种荧光标记的物质,当特异性抗体与目标分子结合后,荧光标记物也会与抗体结合,从而形成抗原-抗体-荧光标记物复合物。
通过光子检测器对荧光信号进行测量,就可以确定目标分子的存在和浓度。
免疫化学发光法的操作步骤相对简单,通常包括样品制备、抗体标记、抗原结合、洗涤等步骤。
首先,需要对样品进行预处理,如血清、尿液等样品需要离心去除悬浮物。
然后,将荧光标记的抗体与样品中的目标分子结合,形成抗原-抗体复合物。
接下来,对复合物进行洗涤,去除非特异性结合物质。
最后,使用荧光检测仪测量样品中的荧光信号强度,根据标准曲线确定目标分子的浓度。
免疫化学发光法在生物医学研究中有着广泛的应用。
例如,在肿瘤标志物的检测中,可以利用免疫化学发光法检测血清中的肿瘤标志物浓度,从而实现早期肿瘤的筛查和诊断。
此外,免疫化学发光法还可以应用于病毒感染的诊断,如乙肝病毒、人免疫缺陷病毒等的检测。
同时,该技术还可以用于药物代谢动力学研究,通过检测药物及其代谢产物在体内的浓度变化,评估药物的代谢过程和药效学特性。
免疫化学发光法是一项重要的生物分析技术,具有高灵敏度、高特异性和宽动态范围的优点。
化学发光分析法综述
化学发光分析法综述化学发光分析法是一种基于光的检测技术,其原理是通过化学反应产生光的发射,利用发光强度与待测物质浓度之间的关系进行定量分析。
化学发光分析法在生物医学、环境监测、食品安全等领域有着广泛的应用。
本文将综述化学发光分析法的原理、方法和应用研究进展。
化学发光分析法的原理可以归纳为两类:化学发光增强原理和化学发光自身原理。
前者基于化学反应中发光物质的生成和增强,如钒酸盐-含氮化物体系中产生的荧光;后者则是通过一些物质在化学反应中的产生发光,如氧化还原反应中的增白剂和催化剂的发光作用。
化学发光分析法的方法包括化学发光法、电化学发光法和光生发光法。
其中化学发光法是应用最广泛的一种方法,其步骤通常包括试剂的制备、反应条件的优化、发光体系的选择和测量装置的设计。
电化学发光法则是利用电化学反应中产生的电流转化成光信号进行检测。
光生发光法是利用光照射样品后产生的催化剂发光进行分析。
在应用研究方面,化学发光分析法在生物医学领域有着广泛的应用。
例如,生物芯片技术结合化学发光分析法可以用于检测DNA序列、蛋白质和细胞等。
此外,化学发光分析法还可以用于检测环境中的有毒物质,如重金属离子和有机污染物。
食品安全是一个重要的应用领域,化学发光分析法可以用于检测食品中的农药残留、添加剂和毒素等。
近年来,一些新的发展和研究方向也出现在化学发光分析法中。
例如,利用纳米材料和纳米光子学的原理,可以制备出高灵敏度、特异性的化学发光探针。
此外,不断提高化学发光分析方法的自动化程度,可以实现高通量的分析和测量。
同时,与其他分析技术的结合,如质谱技术和色谱技术,也是当前的研究重点。
综上所述,化学发光分析法是一种重要的分析技术,具有广泛的应用前景。
随着研究的不断深入,化学发光分析法在生物医学、环境监测和食品安全等领域的应用将会得到进一步的扩展。
免疫化学发光检验项目
免疫化学发光检验项目
免疫化学发光(Immunochemiluminescence,ICL)检验是一种常用的免疫测定技术,通过测量化学发光信号的强度来定量测定样品中的生物分子。
免疫化学发光检验项目广泛应用于临床诊断、药物研发和生命科学研究领域。
免疫化学发光检验项目包括但不限于以下几个方面:
1. 抗体测定:通过检测特定抗体的存在或水平来诊断某些疾病。
例如,乳腺癌标志物CA15-3、甲状腺功能相关抗体(TPO-Ab、TG-Ab)、乙肝病毒表面抗原(HBsAg)等。
2. 药物测定:检测药物在体内的浓度,用于药物治疗的监测和调整剂量。
常见的药物测定项目包括抗生素、抗抑郁药物、免疫抑制剂等。
3. 激素测定:检测体内激素水平的变化,用于诊断内分泌疾病。
常见的激素测定项目包括性激素(雌激素、孕激素等)、甲状腺激素(T4、T3、TSH等)、肾上腺皮质激素(皮质醇等)等。
4. 微量元素测定:测定体内微量元素的水平,用于评估人体营养状况和某些疾病的诊断。
常见的微量元素测定项目包括钙、铁、锌、镁、铜等。
5. 肿瘤标志物测定:通过检测肿瘤标志物的水平来筛查、诊断和监测肿瘤的发展。
常见的肿瘤标志物测定项目包括癌胚抗原
(CEA)、前列腺特异性抗原(PSA)、甲胎蛋白(AFP)等。
6. 受体测定:测定体内受体的水平,用于研究受体与相关疾病的关系以及药物研发。
常见的受体测定项目包括雌激素受体(ER)、雄激素受体(AR)等。
总之,免疫化学发光检验项目广泛涉及了多个医学领域,通过对特定生物分子的定量检测,可以为临床诊断、疾病监测和药物治疗提供有力的支持。
化学发光分析法研究综述
第49卷第11期2021年6月广州化工Guangzhou Chemical IndustryVol.49No.11Jun.2021化学发光分析法研究综述李霞1,王仕宝2°(1汉中职业技术学院农林技术与生物工程学院,陕西汉中723000;2汉中职业技术学院秦巴山区药(食)用植物研究所,陕西汉中723000;3汉中职业技术学院药学院,陕西汉中723000)摘要:化学发光分析法是利用被测样品与体系所产生的发光强度,在一定范围内的线性定量关系,对所测样品进行含量测定的一种痕量分析方法。
通过反应物、反应中所加的催化剂、增敏剂和抑制剂等,采用标记方式应用于物质含量测定,从而扩大化学发光分析使用范围。
化学发光分析法已经广泛应用于药物分析、环境监测、临床检验及食品分析等多个领域。
本文对化学发光原理、特点进行了概括,同时结合文献,汇总了多种化学发光体系的应用。
关键词:化学发光;分析法;流动注射;研究;综述中图分类号:A150.2520文献标志码:A文章编号:1001-9677(2021)011-0018-03 Research Review of Chemiluminescence Analysis*U Xia1,WANG Shi-bad1-'3(1School of Agricultural and Forestry Technology and Bioengineering,Hanzhong Vocation and Technology College, Shaanxi Hanzhong723000;2Institute of Pharmaceutical(Edible)Botanty,Qinba Mountains Hanzhong Vocation and Technology College,Shaanxi Hanzhong723000;3School of Pharmacy,Hanzhong Vocation and Technology College,Shaanxi Hanzhong723000,China)Abstract:Chemiluminescence(CL)analysis is a trace analysis method for the determination on the content of the measured sampleby using the linear quantitative relationship within a certain range.Through the reactants,catalysts, sensitizers and inhibitors added in the reaction,the labeling method is applied to the determination of material content,so as to expand the scope of application of chemiluminescence analysis.Chemiluminescence analysis has been widely used in drug analysis,environmental monitoring,clinical testing and food analysis.The principleand characteristics of CL were summarized,and the applications of various chemiluminescence systems were summarized.The principle and characteristics of chemiluminescence were summarized,and Various CL systems were summarizedcombining reference.Key words:chemiluminescence;analysis;flow-injection;research;review化学发光(chemiluminescence,CL)是物质在化学反应过程中产生的一种光辐射现象化学发光分析法是利用不同浓度所测样品与体系所产生的发光强度,在一定范围内呈现线性定量关系,通过对检测该体系中化学反应的发光强度后,确定出所测样品含量的一种痕量分析方法⑵。
(完整版)化学发光免疫分析技术原理简介(精)
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。
试剂货架寿命长,稳定性好,具有大规模自动化测试的功能。
这项技术发展很快,已有许多厂商生产各具特色的测定仪器与配套试剂。
化学发光免疫标记分析技术(基本原理)
04
化学发光免疫标记分析流程
样本准备
01
02
03
样本采集
采集待检测样本,如血液、 尿液等生物样本。
样本处理
对样本进行离心、过滤等 处理,以去除杂质和不必 要的成分。
样本标记
将待检测的抗原或抗体与 荧光物质、酶等标记物结 合,以便后续检测。
加样与反应
加样
将处理后的样本加入化学 发光免疫分析的反应体系 中。
应用领域
临床诊断
环境监测
用于检测肿瘤标志物、激素、传染病 标志物等,为疾病的早期诊断、病情 监测和预后评估提供有力支持。
用于检测环境中的有害物质,如重金 属、有机污染物等,为环境保护和公 共卫生提供技术支持。
生物医药
用于药物研发、药代动力学研究、蛋 白质组学和基因组学分析等领域,加 速新药研发和生物医学研究进程。
提高特异性
针对不同目标分子开发更特异的标记物和探针,提高检测的准确性和 可靠性。
多指标检测
发展多指标联检技术,实现多种生物分子的同时检测,提高检测效率 和应用范围。
THANKS
感谢观看
该技术涉及多个步骤,操作相对 复杂,需要专业人员操作和经验 积累。
化学发光反应过程中可能产生有 害的化学物质,需要采取相应的 安全措施。
技术改进与发展方向
降低成本
通过研发更经济的试剂和仪器,降低化学发光免疫标记技术的成本, 使其更广泛地应用于临床和科研领域。
简化操作
优化试剂和仪器设计,简化操作流程,提高检测效率,降低对专业人 员的依赖。
化学发光反应的能量来源
化学发光反应的能量来源主要是化学能,即通过化学反应释 放的能量。
在化学发光免疫标记分析技术中,通常使用化学能作为能量 来源,通过特定的化学反应激发发光物质,使其发出可见光 。
临床检验中的发光免疫分析
临床检验中的发光免疫分析发光免疫分析(luminescent immunoassay,LIA)是一种常用的临床检验技术。
它结合了化学发光和免疫学技术,通过检测光子发射来测定目标物质的浓度。
与传统的免疫分析方法相比,发光免疫分析具有更高的敏感性、更广的测定范围以及更快的反应速度,因此在临床检验中得到了广泛应用。
发光免疫分析原理是利用荧光分子在激发光的作用下发出荧光光子的特性。
荧光分子通常是荧光染料或发光物质,它们与要测定的靶分子相关联。
在发光免疫分析中,首先将荧光标记的抗体与靶分子反应生成免疫复合物,然后将其与荧光素结合物(luminol)等发光底物反应,产生光反应。
光反应中释放的能量激发发光荧光分子发出荧光光子,由光电增强器或光电二极管接收并转化为电信号。
电信号经过放大、数字转换和数据处理后,得到目标物质的浓度。
发光免疫分析的优点之一是其高灵敏度。
光子是离子量子,具有极高的能量和灵敏度。
在发光免疫分析中,当荧光染料与靶分子结合时,只有少量靶分子即可引发荧光发光,因此能够检测到极低浓度的目标物质。
此外,光电增强器或光电二极管能够对光信号进行放大,使得光子的传输和测量更加准确。
发光免疫分析的第二个优点是其宽泛的测定范围。
由于采用了发光底物,其发光强度与荧光物质的浓度呈正比关系。
因此,发光免疫分析能够在较宽的浓度范围内进行准确的定量分析,不受低浓度和高浓度样品的限制。
发光免疫分析还具有快速反应的特点。
发光免疫分析操作简便,不需要复杂的步骤和操作,因此能够在相对短的时间内完成检验。
这对于急诊患者或需要即时结果的病人来说,非常重要。
发光免疫分析在临床检验中应用广泛。
它可以用于检测体内各种生物标志物,如肿瘤标志物、病毒抗体、药物浓度等。
临床上常用的一些发光免疫分析方法包括免疫荧光分析(immunofluorescence assay,IFA)、化学发光酶免疫分析(chemiluminescent enzyme immunoassay,CLEIA)等。
化学发光免疫分析技术
化学发光免疫分析技术化学发光免疫分析技术(Chemiluminescence Immunoassay,CLA)是一种利用化学发光原理检测生物分子的技术。
化学发光是指在一定条件下,某些物质能够通过化学反应,产生电子激发,从而在较高的能级上积累能量,最终能通过放射电磁波而发光的现象。
在CLA中,生物分子(如蛋白质、细胞、激素等)与特异性抗体结合后,通过化学发光原理检测分析生物样本中的目标分子。
CLA技术具有非常高的敏感度、专一性和准确性,被广泛应用于学术研究、临床诊断、环境监测和食品安全等领域。
CLA技术的原理CLA技术主要利用化学发光原理,通过测定分子之间的化学反应发生前后所产生的能量变化以及电子跃迁发光的特性,从而进行分析定量。
其基本原理是:利用亲和层析法、固相抗体法、免疫层析法或酶联免疫吸附法等方法,将特异性的抗体固定在固相载体(如聚苯乙烯微球、硅胶等)上形成抗体-抗原复合物;再将待测样品加入反应体系中,与载体上的抗体结合,形成生物活性复合物;接下来,加入发光底物,在过氧化物酶(POD)或碱性磷酸酶(ALP)的催化下,在化学反应的作用下,引发发光反应,利用光学检测仪器测定发光值,并与标准品进行比较,计算出待测样品中抗原的浓度。
CLA技术的优势CLA技术作为一种高灵敏、高稳定、高特异性的检测方法,具有以下优势:1. 高灵敏度:CLA技术的灵敏度高于其他检测方法,能够检测到极低浓度的生物分子,特别是针对低丰度蛋白质、代谢产物、激素或其他生物标志物,其敏感度更是达到了pg/mL 级别。
2. 高特异性:CLA技术具有极高的特异性,可以区分目标分子和其他非靶分子,降低了假阳性和假阴性的风险,有利于准确判断样本中的目标分子。
3. 高通量:CLA技术可以进行高通量检测,同时检测多个样品,提高了检测效率和样本处理量。
4. 稳定可靠:CLA技术执行简便,无需高端仪器和特殊要求,检测结果稳定可靠,不受样品污染和干扰的影响。
化学发光免疫分析技术原理和类型
化学发光免疫分析技术原理和类型化学发光免疫分析(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。
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(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(见图2) , 大分子抗原则采用夹心法(见图3) , 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。
2. 2 化学发光酶免疫分析从标记免疫分析角度, 化学发光酶免疫分析( chem ilum inescen tenzym 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。
化学发光技术综述
化学发光技术综述化学发光免疫测定(CLIA)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(CLIA)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470nm的光,具有很高的发光效率,其激发态产物N-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。
优点主要有:①背景发光低,信噪比高;②发光反应干扰因素少;③光释放快速集中、发光效率高、发光强度大;④易于与蛋白质联结且联结后光子产率不减少;⑤标记物稳定(在2-8 ℃下可保存数月之久)。
1.1.2.三联吡啶钌三联吡啶钌 [RU(bpy)3]2+是电化学发光剂,它和电子供体三丙胺(TPA)在阳电极表面可同时失去一个电子而发生氧化反应。
化学发光免疫分析技术
定性检测。
化学发光免疫测定是目前世界公认先进的标记免疫测定技 术,化学发光免疫分析技术具有高度的准确性和特异性, 成为检验方法中最为重要的技术之一。化学发光免疫分析 技术作为疾病诊断的主要手段已被广泛用于机体免疫功能 、传染性疾病、内分泌功能、肿瘤标志物、性激素、甲状 腺功能等方面的体外诊断实验中。
入氧化剂(H2O2)和NaOH使成碱性环境,吖啶酯在
不需要催化剂的情况下分解、发光 。
由集光器和光电倍增管接收、记录单位时间内所产生 的光子能,这部分光的积分与待测抗原的量成正比,可从
直接化学发光的机理
--- 夹心法
磁微粒
抗体
+
被测抗原
+
带吖啶酯 标记物抗 体 (2) 加入碱 (pH>10)
(1) 加入H2O2 (pH<10)
㈠ 辣根过氧化物酶标记的化学发光免疫分析 该分析系统采用辣根过氧化物酶(HRP)标 记抗体(或抗原),在与反应体系中的待测标 本和固相载体发生免疫反应后,形成固相包 被抗体-待测抗原-酶(HRP)标记抗体复合 物,这时加入鲁米诺发光剂、H2O2和化学发 光增强剂使产生化学发光。
辣根过氧化物酶标记化学发光免疫分析示意图
化学发光免疫分析的优势
• 灵敏度高
• 灵敏度高是化学发光免疫分析关键的优越性,其灵敏度可 达 10-22 mol/L ( RIA 为 10 -12 mol/L )。化学发光免疫分 析能够检出放射免疫分析和酶联免疫分析等方法无法检出 的物质,对疾病的早期诊断具有十分重要的意义。
• 宽的线性动力学范围
同时引人TPA缓冲液。当磁性微粒流经电极表面时,
被安装在电极下面的电磁铁吸引住,而未结合的标记
抗体和标本被缓冲液冲走。与此同时电极加压,启动
浅谈化学发光免疫分析的研究进展
浅谈化学发光免疫分析的研究进展建立在放射免疫分析技术理论基础上的化学发光免疫分析,是一种非放射标记免疫分析法,这种免疫分析方法主要以标记发光剂为示踪物信号建立起来。
近十年来在世界范围内发展迅速,它具有高灵敏度、检测范围宽、操作简便快速、标记物稳定性好、无污染、仪器简单经济等优点。
1化学发光免疫分析技术的研究历史背景免疫分析的发展伴随着抗体制备技术的改进而不断提高。
美国科学家Yalow等人首先将标记技术引入免疫分析,他们首先用放射免疫分析法RIA进行测定胰岛素。
由于这种试验方法限制了试剂的寿命,难以获得长期稳定的检测标准,同时由于存在同位素的使用,不仅会损害操作人员身体健康,也会带来污物处理困难的问题。
为了找到更为合理的免疫分析法成为以后20年来研究的热点。
直到70年代末,国外有学者将免疫反应与化学发光测定技术相结合,这种集高灵敏度和高特异性的技术称之为化学发光免疫分析法,化学发光免疫技术优势比较明显,主要有以下几点:第一,灵敏度高,检测限范围更精准;第二,自动化程度高,并且没有放射性辐射危害;第三,发光标记物稳定,有效期长,同时应用范围宽,对于分子大小不同的抗原、半抗原及抗体都可检测。
因此,化学发光免疫分析在临床、卫生、食品、环保和军事等领域正被越来越多地用于激素、蛋白质、肿瘤、毒物、病毒等成分检测。
2免疫分析基本原理由免疫反应系统和化学发光分析系统两个关键部分组成了化学发光免疫分析的基本原理,化学发光分析系统主要氧化以及催化的作用于化学发光物质,产生一个激发态的中间体,在处于稳定状态时,发射出光子,然后通过测量仪器测量光量子。
通过标记物与发光强度的关系,进而测出被测物质含量。
而免疫反应系统是将发光物质在抗原或抗体上直接标记。
3化学免疫分析分类化学发光免疫分析法主要以标记法的不同来进行分类,目前习惯上将免疫分析法主要分为两类,第一主要是标记免疫分析法,其次是酶免疫分析法,前者是以化学发光标记,后者是以酶标记,以化学发光底物作为信号试剂来进行发光,其原理是不相同的。
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一.概论
免疫性是动物在长期进化过程中逐渐发展 起来的防御感染和维护机体完整性的十分有效 而灵巧的手段。 免疫系统的特殊功能是识别“自我”和 “非自我”的物质,对自身的物质不起反应, 而对外源的及体内改变了的物质则能起专一的 免疫反应,排除其对机体的危害。另一方面, 免疫系统还担负着维持机体免疫状态的自身稳 定性,以清除体内衰老和突变的细胞。
b. 荧光探针的斯托克斯位移 〉 50 nm
c. 荧光探针的摩尔吸光系数要大 荧光产率应尽可能高 d. 荧光探针要稳定,且联结于抗体或抗原 时不应损害它们的活性 e. 荧光探针的激发波长应位于可见光区, 因为较长波长处荧光杂质较少 λex 应位于vis区
(2) 有机探针
荧光黄 常用的探针 荧光产率高,有较好的光稳定性和低的温度系 数。其缺点是斯托克斯位移较小。 在碱性的条件下,荧光黄与免疫球蛋白 IgG 的 自由氨基起反应. 罗丹明类化合物 广泛用来标记抗体 和荧光黄相比,其荧光产率不如荧光黄,可是 其发射波长较长,样品背景干扰较少。此外, 罗丹明类亦常作为能量转移的接受体。
d. 荧光激发转移
如荧光黄作为给予体,罗丹明作为接受体,荧 光黄的荧光与罗丹明的吸收光谱重叠,后者可 吸收前者的荧光。 例:吗啡的测定 i) 用荧光黄(F)标记抗原 罗丹明(R)标记抗体 Ag+AgF+AbR(Ag-AbR) + (AgF-AbR) Ag的存在减少了荧光的猝灭程度
ii) 抗体既是给予体又是接受体 Ag + AbF + AbRAbF-Ag-AbR e. 水解法
பைடு நூலகம்
竞争型酶联免疫法测定氯霉素含量示意图
4.发光免疫分析法
荧光免疫分析法 化学发光免疫分析法 以荧光物质或化学发光反应物质作为标记物。 优点: 专一性强 灵敏度高 稳定性好,可避免放射性污染 标记物不同,因而检测方法也不同
二.荧光免疫分析法 Fluonescense Immuuoassay 1.荧光探针 (1) 一般要求 a 检测最常遇到的样品为血清,它有很高的荧光 背景。 血清蛋白 λem 325-350 nm (λex 280 nm) 血清中NADH和胆红素 430-470 nm (λex 330-360 nm) 探针λem > 500 nm
时间分辨荧光法 消除样品背景干扰的另一种方法是时间分辨荧 光法。样品背景的荧光寿命一般为10ns,而镧 系鳌合物的荧光寿命一般为10-100μs。且斯托 克斯位移较大,很适用于时间分辨法进行测定。
2. 放射性免疫分析(RIA)
1959 Berson和Yallow 将免疫反应与分析化学相结合创立了放射性免疫分析法。 荷尔蒙的测定 先将荷尔蒙注入天竺鼠体内 对抗此抗原的抗体(Ab) Ag* + Ab === Ag*-Ab 要测定一病人的血清标本中荷尔蒙的浓度, Ag + Ag*-Ab === Ag-Ab + Ag* ( + Ag*-Ab ) 测定Ag*,可计算标本中所含有的荷尔蒙(Ag)浓度
荧光增强法 荧光猝灭法 间接猝灭法 荧光激发转移 水解法 荧光偏振法
a.荧光增强法 本法基于当标记物的抗原联接于抗体时原标记 的抗原荧光强度增强。 b.荧光猝灭法 当被标记的抗原联接到抗体时荧光的量子产率 下降,例如庆大霉素的测定,将限量的抗体加 入一已被标记和未标记的庆大霉素混合物中, 荧光猝灭程度与庆大霉素量相关。 c. 间接猝灭法
(3) 金属螯合物
某些稀土金属离子会与某些配位体生成会发强荧光的配 合物。 如:Eu(Ⅲ), Tb(Ⅲ), Nd(Ⅲ)与 β-二酮衍生物 对-氨基甲酰三氟丙酮 聚氨羧酯盐 邻菲罗啉
稀土金属离子配合物 life time 50~1000 s
荧光背景103~106倍
2.荧光免疫检测法的类型 (1) 均质检测法 均质检测法不需要分离步骤,方法简便快速, 但它常受到来自背景(血清)的干扰,该法系 根据已标记抗原联接于抗体时发生已标记抗原 荧光性质的改变。通常将均质检验法分为:
1977
获诺贝尔医学生物学奖
分析对象: 测量含量很低的生物活性化合物: 如蛋白质(酶,接受体,抗体) 激素(甾族化合物,甲状腺激素,酞激素) 药物及微生物等。 优点:专一性强,灵敏度高 缺点: ①放射性同位素可能损害人们的身体健康,以致 于实验室要有特殊防护技术 ②该法还需要用贵重的闪烁计数器和试剂 ③稳定性-同位素的寿命相对较短
2)非均质检测法 非均质检测法在检测之前,必须进行分离。 既游离的已标记的抗原必须从联接于抗体的抗 原中分离出来,或者未联接的已标记的抗体从 抗原联接的部分分离出来。其分离可通过离心 沉降,或固相联接抗原(或抗体)来实现。 固相型检测法 包括竞争性和非竞争性反应的标记抗原或抗体 抗原联接于聚合物表面-----免疫吸附剂
(1)抗原 蛋白质,多糖,核酸,合成多肽,低分子物质 (2)抗体 抗体是一种蛋白质(主要是γ-球蛋白质) 血清蛋白质在自由电泳场中 白蛋白 α-球蛋白 β-球蛋白 γ-球蛋白 抗体存在于β -球蛋白和γ -球蛋白内 这些蛋白质称为免疫球蛋白 IgM . IgA . IgG . IgD和IgE γM .γA.γG.γD.γE
3 酶免疫分析法
用酶标记抗原或抗体 例:酶联免疫法测定氯霉素 微量反应板——羊抗兔IgG抗体 兔抗氯霉素抗体+氯霉素酶结合物 +氯霉素样品 没有结合的酶结合物被洗去,再向相应孔中加入 过氧化氢和邻苯二胺,作用一定时间后,结合后的酶 结合物将无色的邻苯二胺转化为蓝色的产物,加入终 止液后颜色由蓝变黄,用波长450nm(双波长时最适 参考波长≥600nm)酶标仪进行检测,吸光值与样品 中氯霉素含量成反比。 酶不稳定、光度分析线性范围窄
1.抗体和抗原(Antigen , Antibody)
免疫学的重要对象是抗原和抗体的反应问题。 抗原是一种外来物质,当其进入动物体内能 引起抗体的产生,并能和抗体反应的物质。 抗体 (antibody . Ab) 与抗原 (antigen . Ag) 的结合具有极高的专一性和亲合性。 不能诱导产生抗体,但能和适当抗体起反应, 即有免疫反应性的简单分子称为半抗原。