电化学发光免疫分析方法及其应用

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２＋３［７］
３项肿瘤标志物糖类抗原１５３（ｃａｎｃｅｒａｎｔｉｇｅｎ，ＣＡ１５３）、糖类抗原１２５（ｃａｎｃｅｒａｎｔｉｇｅｎ，ＣＡ１２５）、癌胚抗原ｃａｒｃｉｎｏｅｍｂｒｙｏｎｉｃａｎｔｉｇｅｎ，ＣＥＡ）的含量进行检测，结（果显示３项指标联合检测的灵敏度和特异度分别为９０．７６％和９６．８３％，优于单项检测时的７７．９４％和８９．５７％、９５．６３％和４１．１７％、３８．２３％和９３．９１％，提示用ＥＣＬＩＡ联合检测能提高乳腺癌早期诊断和鉴别诊
［６］
ｇ数量级。同时检测炭疽杆菌芽孢，检出值为于ｐ１００个芽孢。在测定可溶性或颗粒抗原时，ＥＣＬＩＡ的灵敏度极高。３．２肿瘤标志物测定肿瘤标志物的检测对肿瘤早期诊断及判断预后、转归、评价疗效都具有重要意义。应用ＥＣＬＩＡ对疑似肿瘤患者进行肿瘤标志物检测，既简便、快速，有利于早期诊断，又可免除介入检查的痛苦和高昂费用。戴
２ＥＣＬＩＡ的类型根据电化学发光剂在免疫反应步骤中的作用部位不同，ＥＣＬＩＡ可分为底物电化学发光免疫反应和标记物电化学发光免疫反应两种。前者的抗原抗体免疫反应操作步骤与酶免疫测定基本相同，仅在最后一步将酶反应底物改为电化学发光剂来检测电化学发光信号。常用的辣根过氧化物酶和碱性磷酸酶的发，２二氧杂光底物分别为鲁米诺及其衍生物系列和１环乙烷磷酸酶及其衍生物系列
ＤＯＩ：１０．３７６０／ｃｍａ．ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３４１２２．２０１１．０２．００５基金项目：国家科技支撑计划（２０Hale Waihona Puke Baidu０８ＢＡＩ５６Ｂ０３）作者单位：２０００２５上海，中国疾病预防控制中心寄生虫病预防控制所，卫生部寄生虫与病原生物学重点实验室，世界卫生组织疟疾、血吸虫病和丝虫病合作中心
［８］
ＥＣＬＩＡ法检测６９例肿瘤患者和６５例正常对照组血清中的糖类抗原１９９（ｃａｎｃｅｒａｎｔｉｇｅｎ，ＣＡ１９９）、糖类抗原２４２（ｃａｎｃｅｒａｎｔｉｇｅｎ，ＣＡ２４２）、甲胎蛋白（ａｌｐｈａｆｅｔｏｐｒｏｔｅｉｎ，ＡＦＰ）等１２项肿瘤标志物指标，发现蛋白质芯片ＣＬＩＡ法简单、方便，而ＥＣＬＩＡ法能更精确地检法较Ｅ
世纪６０年代，伴随电子技术的迅猛发展，光电传感器与化学发光技术也得到了推动和发展，对电化学发光
２］现象的详细研究开始出现［。至２０世纪９０年代初，
电化学发光和免疫测定相结合形成了电化学发光免疫分析方法（ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ，

通信作者：陈家旭，Ｅｍａｉｌ：ｃｈｅｎｊｉａｘｕ１９６２＠１６３．ｃｏｍ
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国际医学寄生虫病杂志２０１１年３月第３８卷第２期ＩｎｔＪＭｅｄＰａｒａｓｉｔＤｉｓ，Ｍａｒｃｈ２０１１，Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．２
［３］ＥＣＬＩＡ），它是一种在电极表面由电化学引发的特
异性化学发光反应，比通过化合物简单混合启动的化学发光反应更易精确控制。本文就近年来该方法的研究进展及其在医学领域的应用作一综述。１ＥＣＬＩＡ的基本原理ＥＣＬＩＡ是利用电化学发光剂标记的抗原或抗体与待测物经过一系列的免疫反应和洗涤等理化步骤，最后用光学仪器测量免疫反应前后电化学发光信号强度的改变，从而对抗原或抗体物质进行定量分析的一种方法。该方法主要包含了两个部分，即
［１］１９２９年电致化学发光现象由Ｈａｒｖｅｙ发现。２０
免疫反应系统和电化学发光系统。免疫反应系统主要是抗原抗体结合形成免疫复合物，而电化学发光系统是利用电化学发光物质经氧化剂氧化形成激发态中间体，这种中间体不稳定，在其返回基态时，会发射出光子，其产率可以用发光信号检测仪接收测［４］检测量。以钌标记物电化学发光免疫分析为例，中以标记有链霉亲和素直径几微米的磁珠作为固相载体，与生物素标记抗原或抗体结合后可以捕获检测样本中的抗体或抗原，再与反应体系中钌分子标记的抗抗体或抗体结合，形成的免疫复合体在外磁场的作用下，借助磁珠的磁力吸附完成固液相分离，截留特异性抗原抗体复合体，洗涤除去多余或游离的抗体或抗原。当反应体系中加入电子供体三丙胺后，在电场作用下，钌分子和三丙胺在电极表面分别被氧化成三价钌和带阳离子的自由基三丙胺。后者很不稳定，迅速失去一个质子形成强还原剂自由基三丙胺，将三价钌分子还原成激发态的二价钌，其自身则被氧化成二丙胺和丙醛。接着激发态的钌分子２０ｎｍ的衰减成基态钌分子，同时放出一个波长为６［３，５］光子。这一过程在电极表面以每毫秒几十万次的速度循环进行，产生的光子经光电倍增管检测光强度，从而测出待检抗体或抗原的含量。
国际医学寄生虫病杂志２０１１年３月第３８卷第２期ＩｎｔＪＭｅｄＰａｒａｓｉｔＤｉｓ，Ｍａｒｃｈ２０１１，Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．２
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·综述·
电化学发光免疫分析方法及其应用
郭俭陈家旭
【摘要】电化学发光免疫分析方法是近年来在生物分析领域兴起的一种非放射性微量检测技术，该方法具有灵敏度高、线性范围宽和适用面广等特点，被广泛应用于激素、肿瘤标志物和细胞因子等物质的检测，在医学、食品和环境分析等方面具有广阔的应用前景。该文就该方法的基本原理、类型、应用和发展作简要综述。【关键词】电化学发光免疫分析方法；生物分析；微量检测
１１］庆福等［采用ＥＣＬＩＡ对７８例乳腺癌患者血清中的
。这一类型的
ＥＣＬＩＡ因为有酶的参与可使测定信号放大，提高敏感度，但是有些反应体系在无酶催化时也可缓慢自发发光，为避免空白干扰，所用试剂需在用前临时混合。后者是指将电化学发光剂直接标记抗原或抗体的免ｕ疫反应方法。目前应用最多的标记物是钌配合物Ｒ（ｂｐｙ），其在室温下半衰期大于１年
１２］断的敏感性。黄琛等［分别用蛋白质芯片法和
。这一类型
的ＥＣＬＩＡ既避免了放射性核素的半衰期短及放射性危害，又克服了酶标记的不稳定性。它集电化学发光、生物素亲和素、磁微粒技术和免疫分析于一体，是继放射免疫分析、荧光免疫分析、酶免疫分析和化学发光免疫分析后的新一代免疫标记技术。同其他免疫反应一样，标记物电化学免疫分析反应也有直接法、双抗体夹心法和竞争法等３种主要方式。３ＥＣＬＩＡ的应用３．１细菌、病毒及其毒素测定与传统的基础培养法相比，用ＥＣＬＩＡ检测肉类、家禽甚至饮用水中的细菌克服了速度慢、检出率低、结果不准确的缺点。Ｙｕ等
ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＧＵＯＪｉａｎ，ＣＨＥＮＪｉａｘｕ．ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰａｒａｓｉｔｅａｎｄＶｅｃｔｏｒＢｉｏｌｏｇｙ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＨｅａｌｔｈ，ＷＨＯＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｎｇＣｅｎｔｅｒｆｏｒＭａｌａｒｉａ，Ｓｃｈｉｓｔｏｓｏｍｉａｓｉｓａｎｄ，ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰａｒａｓｉｔｉｃＤｉｓｅａｓｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＣｅｎｔｅｒｆｏｒＤｉｓｅａｓｅＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎ，ＳｈａｎｇｈａｉＦｉｌａｒｉａｓｉｓ２０００２５，ＣｈｉｎａＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＣＨＥＮＪｉａｘｕ，Ｅｍａｉｌ：ｃｈｅｎｊｉａｘｕ１９６２＠１６３．ｃｏｍＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲ＆ＤＰｒｏｇｒａｍ（２００８ＢＡＩ５６Ｂ０３）Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ（ＥＣＬＩＡ）ｉｓａｎｅｗｈｉｇｈｌｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈ【ｎｏｌｏｇｙｉｎｗｈｉｃｈｎｏｒａｄｉｏｉｓｏｔｏｐｅｓａｒｅｕｓｅｄ．Ｉｔｈａｓｅｘｔｒｅｍｅｌｙｌｏｗｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔａｎｄｗｉｄｅｄｙｎａｍｉｃｒａｎｇｅａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｔｅｃｈｎｉｑｕｅｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｈｏｒｍｏｎｅｓ，ｔｕｍｏｒｍａｒｋｅｒｓａｎｄｃｙｔｏｋｉｎｅｓ，ａｎｄｗｉｌｌｂｅａ，ｆｏｏｄａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎａｌｙｓｉｓ，ｅｔｃ．．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｎｏｖｅｌｍｏｄｅｒｎｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｔｏｏｌｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｍｅｄｉｃｉｎｅｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆＥＣＬＩＡｗａｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ；Ｂｉｏａｎａｌｙｓｉｓ；Ｔｒａｃｅｔｅｓｔ