电致化学发光原理
电化学发光的实验原理
电化学发光的实验原理
电化学发光实验原理：
电化学发光是指在氧化还原反应中释放出的能量被转化为光的现象。
它是一种新型的发光技术，具有高灵敏度、高分辨率、低检测限和广泛的应用前景。
电化学发光实验通常涉及两个方面：电化学反应和发光机制。
电化学反应：电化学发光的反应过程一般是将待测样品与反应电极放在一起，通入一定的电流，引起电化学反应，反应物在氧化还原过程中释放出能量，这能量被转化为发光。
发光机制：电化学发光的机制是通过电化学反应，激发反应物的电子从低能级跃迁到高能级，然后从高能级跃迁回到低能级时放出能量，这个能量就以光的形式释放出来。
在发光过程中，发光中心如分子、离子或金属离子等发生电子跃迁，其内部能量发生变化，从而导致发光。
电化学发光技术应用广泛，如在生物医学、环境分析和材料科学等领域都有重要的应用。
比如，在生物分析中，电化学发光技术可用于检
测蛋白质、DNA和药物等生物分子，具有高灵敏度、高分辨率和快速分析等优点。
电化学发光原理
电化学发光原理
电化学发光是一种基于电化学反应而产生的发光现象。
它利用电化学反应中的电子传递过程释放出的能量来激发发光物质，从而产生可见光的发射。
电化学发光的原理基于电化学电势引起的激发态产生和发光物质的辐射衰减。
首先，电化学发光需要具备发光物质，它可以是某种具有发光性质的有机分子或者金属离子。
这些发光物质通常具有特定的电子结构，可以通过受激跃迁而产生发光。
其次，电化学发光还需要电化学电势的施加。
电化学电势的引入会改变发光物质的电子能级结构，使得一些电子能级上的电子发生跃迁到较低的能级上。
这个跃迁过程包括激发电子从基态到激发态的跃迁，并通过辐射的方式将能量释放，产生发光。
在电化学反应中，电子传递过程中涉及到电子的氧化和还原。
当一个物质被氧化时，它会失去电子，形成正离子；而当一个物质被还原时，它会获得电子，形成负离子。
这种电子传递过程可以导致发光物质的电子能级结构发生改变，从而激发产生发光。
在电化学发光中，还需要提供足够的能量来激发发光物质。
通常情况下，这些能量来自外部的电源，比如电池或电化学电池。
当外部电源施加到电化学体系中时，它可以提供足够的电能来驱动电化学反应，从而激发发光物质。
总的来说，电化学发光利用电化学电势的引入和电子传递过程
中释放能量的特性，将能量转化为可见光的发射。
这种发光现象在材料科学、化学分析和生物医学等领域具有广泛的应用潜力。
电致发光原理
电致发光原理
电致发光原理，简称EL（Electroluminescence），也称“电光”，是一种物质在通过电流的作用下从其本来处于非发光状态的化学结构中释放出紫外线和可见光的现象。
它是一种特殊的热发光，是电子在某种特殊条件下从低能量态向更高能量态跃迁时释放出光照而产生的现象。
电致发光原理是利用物质中的原子或分子电子系统，在其中加入电场和受到外力的作用，使电子由低能状态转移到高能状态，在转移过程中释放出可见光和紫外线，从而达到发光的效果。
电致发光原理可以分为三个步骤：
1、电子的激发：电子被激发到一个比普通状态更高的能量水平；
2、电子的放射：当电子从激发态跃迁回到基态时，会释放出具有一定波长的光；
3、电子放射所释放出的光被人眼所感知：当释放出的光被人眼所感知时，就可以达到发光的效果。
电致发光原理是一种微弱的光效应，它需要一定的电压来激发电子，才能达到发光的效果，它的发光强度比一般的热发光效应要弱得多，所以需要大量的电子来激发，
以达到发光的效果。
此外，电致发光原理可以在低温下工作，可以避免造成热损耗，保证了发光效率持续高。
电致发光原理已经在很多领域得到了广泛的应用，例如汽车照明、航天科学和科技、医学成像仪器、航空航天技术等。
目前，电致发光原理已经被广泛应用于电子行业，如LED显示屏、LCD电视机、投影仪、电脑显示器、手机屏幕等等。
电致发光原理不仅实现了发光的效果，而且具有良好的环保性能，可以有效的减少污染和节省能源，被认为是一种绿色的发光技术。
罗氏电化学发光
引言：罗氏电化学发光（Electrochemiluminescence，简称ECL）是一种基于化学电致发光的分析技术，由瑞士公司Roche首次开发并应用于临床诊断中。
ECL技术具有高灵敏度、高选择性、宽线性范围和低检测极限等优点，因此在生物医学研究、生物芯片检测、生化分析等领域得到了广泛的应用。
本文将从ECL的原理、仪器设备、应用领域、优缺点以及未来发展方向等五个大点来详细阐述罗氏电化学发光技术的相关内容。
概述罗氏电化学发光（ECL）是一种特殊的电化学发光分析技术，通过电化学反应激发分析介质中的发光物质产生发光。
与传统的化学发光技术相比，ECL技术具有较高的灵敏度、较宽的线性范围和更低的检测极限。
ECL技术近年来在生物医学研究、药物研发、环境分析等领域得到了广泛的应用。
下面将分别介绍ECL的原理、仪器设备、应用领域以及其优缺点及未来发展方向。
正文内容一、ECL的原理1. 化学电致发光原理：ECL技术基于电化学反应和化学发光原理，通过在电极表面引发可逆氧化还原反应来激发发光物质的发光。
2. ECL机制：罗氏电化学发光的机制主要包括金属配合物的降解、电荷转移发光和共发光机制等。
3. 发光物质：介绍ECL中常用的发光物质，如三恶唑（Tz）、氧化铼（Ru(bpy)32+）等。
二、ECL的仪器设备1. ECL系统组成：介绍ECL分析所需的核心设备和仪器，包括电化学工作站、荧光光谱仪、样品处理系统等。
2. 电极选择和修饰：讨论ECL中常用的电极材料和修饰技术，如玻碳电极、金电极、纳米颗粒修饰等。
3. 仪器调试和操作：介绍ECL系统的调试方法和操作步骤，以及常见的误差来源和校正方法。
三、ECL的应用领域1. 生物医学研究：罗氏电化学发光技术在生物医学研究中广泛应用于蛋白质检测、基因分析、细胞信号传导等方面，如免疫检测、核酸检测等。
2. 药物研发：ECL技术在药物研发中具有灵敏度高、样品处理简便等优势，可用于药物代谢、药物安全性评估等方面的研究。
电发光的原理
电发光的原理电发光是一种通过电流作用下导体或半导体材料中的电子发生跃迁，从而释放能量并产生光的现象。
它广泛应用于照明、显示、通信和光学器件等领域。
电发光的原理可以分为两类：电致发光和电解发光。
一、电致发光电致发光是指在外加电场或电流的作用下，导体或半导体中的电子在特定跃迁能级之间发生跃迁，从而产生光的现象。
导体和半导体材料中的电子能级结构决定了其电发光的特性。
导体的电发光是由于自由电子从高能级跃迁到低能级时，电子释放出的能量以光的形式发出。
导体材料中的电子处于连续能带结构中，能带上的电子可任意跳跃到其他能级上。
当外加电场或电流作用下，电子能被激发到高能级，当电子由高能级跃迁到低能级时，通过光子的形式发出能量，从而产生电发光现象。
半导体的电发光是由于电子在带隙中发生跃迁而产生的。
半导体材料的能带结构相较于导体是离散的，包括导带和价带。
在原子尺度上，半导体的原子核与价带中电子形成共价键，使得带隙较小，相对于导体，半导体的带隙更适合电子跃迁，从而产生光发射。
当半导体材料被激发时，电子从价带跃迁到导带，形成载流子。
由于载流子在导带中运动时会损失能量，当它们重新回到价带时，会通过光子的形式释放出多余的能量，产生光。
二、电解发光电解发光是指由于电解液中存在可发光的物质，在电解过程中通过化学反应释放能量，从而产生光的现象。
在电解发光中，通过电流的作用下，电解质中的离子或分子发生电解，产生光和其他化学反应。
这种现象常见于电解池、蓄电池和化学发光器件等。
典型的电解发光现象是电化学发光。
电化学发光是指通过电化学反应，在电解质中产生活化控制产生光发射的离子或分子。
其中，最常见的一种电解发光现象是氧化磷光发射。
在电解过程中，阳极上由金属氧化物催化产生超氧离子并被还原为氢氧根离子。
然后，超氧离子与产生的有机光谱试剂发生反应，产生五环幺嗪离子和激发态的超氧离子，随后发生荧光发射，释放出能量并转化为可见光。
综上所述，电发光的原理可以分为电致发光和电解发光两种方式。
电致发光及原理
电致发光及原理电致发光ElectroluminescenceEL是物质在一定的电场作用下被相应的电能所激发而产生的发光现象。
电致发光EL是一种直接将电能转化为光能的现象。
早在20世纪初虞瑟福就发现了SiC晶体在电场作用下的发光。
电致发光作为一种平面光源引起了人们的极大爱好。
人们企图实现照明光源从点光源、线光源到面光源的革命。
自从无机发光板硫化锌和磷砷化镓化合物发明以来电致发光已被广泛应用在很多领域取得了令人瞩目的成就。
尽管粉末电致发光现象早在1937年就被发现但直到50年代将硫化锌和有机介质涂敷在透明导电玻璃上再做上第二电极加上交流电压才实现稳定的电致发光。
人们逐渐把目光投向了性能更为优良的新一代平板显示器件工艺更简单的新型有机电致发光器件OLED。
1.电致发光材料从发光材料角度可将电致发光分为无机电致发光和有机电致发光。
无机电致发光材料一般为等半导体材料。
有机电致发光材料依占有机发光材料的分子量的不同可以区分为小分子和高分子两大类。
小分子OLED材料以有机染料或颜料为发光材料高分子OLED材料以共轭或者非共轭高分子聚合物为发光材料典型的高分子发光材料为PPV及其衍生物。
有机电致发光材料依据在OLED器件中的功能及器件结构的不同又可以区分为空穴注进层HIL、空穴传输层HTL、发光层EML、电子传输层ETL、电子注进层EIL等材料。
其中有些发光材料本身具有空穴传输层或者电子传输层的功能这样的发光材料也通常被称为主发光体发光材料层中少量掺杂的有机荧光或者磷光染料可以接受来自主发光体的能量转移和经过载流子捕捉carriertrap的机制而发出不同颜色的光这样的掺杂发光材料通常也称为客发光体或者掺杂发光体英文用Dopant表示。
从发光原理角度电致发光可以分为高场电致发光和低场电致发光。
2.电致发光的原理和器件结构从发光原理电致发光可以分为高场电致发光和低场电致发光。
高场电致发光是一种体内发光效应。
发光材料是一种半导体化合物掺杂适当的杂质引进发光中心或形成某种介电状态。
关于电化学发光相关综述
电化学发光相关知识1、电化学发光概述电化学发光（electrochemiluminescence，ECL）是指将一定的电压或电流信号施加到电极上使得电化学反应发生，在电极表面产生物质，这些电极反应产物之间或电极产物与体系中其它共存组分之间发生化学反应产生激发态物质，当激发态物质从激发态返回基态时释放能量产生光辐射的一种现象[1,2]。
电化学发光反应发生的条件如图1。
电化学发光是化学发光方法与电化学方法结合的一种方法，因此其综合了化学发光灵敏度高和电化学反应容易被控制的优点。
另外由于电化学发光分析方法线性范围宽、分析快速、重现性好、操作简便等，使得其越来越受到研究者的关注[2-5]。
图1电化学发光反应发生的条件图对电化学发光现象的详细研究是在20世纪60年代，随着电子科技技术的飞速发展以及灵敏度很高的光电传感器的出现，为电化学发光的研究提供了有力的依据，Kuwana等最先利用脉冲电压研究了铂电极上鲁米诺的电化学发光机理，使人们对电化学发光及其机理有了初步的认识，同时人们也研究发现除了鲁米诺以外还有一些稠环芳烃也可以在一定的条件下产生电化学发光现象，为接下来对芘类化合物、呋喃、吲哚类、蒽及其衍生物的电化学发光研究奠定了有力的基石。
到20世纪80年代，电化学发光的研究范围更加广泛，相关报道也逐渐增多，并且电化学发光分析开始与高效液相色谱、毛细管电泳等分离技术联用，为其在实际中的应用提供了有力的依据，并且使得发光信号的稳定性有了一定的提升。
三联吡啶钌是这个时期的重大发现，它可以用于草酸、氨基酸等多种物质的测定，为电化学发光的研究提出了新的思路。
20世纪90年代以后，电化学发光已经成为一个非常活跃的领域，对其机理的认识已经更加深入，电化学发光的装置、电极材料等都得到了大的发展，并且电化学发光的应用已经扩展到免疫分析、DNA分子检测、生物活体分析等领域。
总之，电化学发光一直在朝着独特、灵敏度高、分析范围广的方向发展。
电化学发光msd检测原理
电化学发光msd检测原理
电化学发光（ECL）是一种基于电致化学发光的分析方法，其原理包括以下几个步骤：
1、激发：通过施加一定电压或电流，将标记有特异性抗体的发光探针激发到激发态。
2、发光：处于激发态的发光探针与特定的抗体结合，经过交换电子等步骤后释放能量，产生发光现象。
3、检测：通过检测器检测发光信号的强度，对样品进行定量分析。
在 MSD 电化学发光检测中，主要使用的是基于碱性磷酸酶（AP）的发光探针。
具体过程如下：
1、包被：将特异性抗体吸附到 MSD 板孔的底部，以便与样本中的目标抗原结合。
2、清洗：清洗未结合的物质，去除未结合的抗体和杂质。
3、加入发光探针：加入碱性磷酸酶标记的二抗（AP-labeled secondary antibody），与特异性抗体结合形成免疫复合物。
4、清洗：再次清洗未结合的物质。
5、加入发光剂：加入发光底物（如 AMC、SPA-HRP 等），使碱性
磷酸酶催化底物发光。
6、检测：加入 MSD 电化学发光检测液，将 MSD 板孔中的发光反应液转移到检测器中进行检测。
检测器将发出的光信号转换为电信号，进一步转换为数字信号，供计算机进行处理和分析。
通过 MSD 电化学发光检测，可以实现对目标抗原的定量分析。
ecl化学发光显色原理
ECL（Electrochemiluminescence）化学发光是一种基于电化学过程产生光的现象。
它常用于生化分析、免疫分析、基因检测等领域。
ECL技术的原理如下：
1.电化学过程：ECL基本上是在电化学反应的影响下产生发光。
这涉及到电子传递和离
子移动，通过在电极表面引入可发光的物质。
2.共振能级：ECL发光通常涉及在电极表面上固定的特定分子，这些分子具有称为共振
能级的特殊能级。
这个能级之间的跃迁产生了发光。
3.反应过程：在ECL反应中，通常使用特殊的电化学活性物质，如氧化还原剂和共振能
级发光分子。
当外加电势施加在电极上时，氧化还原反应发生，产生激发态的分子。
然后，这些激发态分子会退回到低能级态，释放出能量，产生光。
4.光产生：在电极表面进行的氧化还原反应导致了激发态分子的产生。
这些分子的跃迁
到基态会释放出光子，从而产生发光。
ECL化学发光显色原理涉及在电极表面的电化学反应，通过电子传递和分子激发，导致发光分子从激发态到基态的跃迁，从而产生发光现象。
这种技术在生物化学和生物医学研究中具有重要应用，尤其是用于检测和测量微量分子。
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(bpy3]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(bpy3]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(bpy3]3+被还原形成激发态的二价[Ru(bpy3]2+*,能量来源于[Ru(bpy3]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(bpy3]2+*衰减成基态的[Ru(bpy3]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NHSRu2+*-H+光子TPA* Ru3+ Ru2+TPA+*TPA+ -e -e +图2 在电极表面的ECL反应Ru2+: [ Ru(bpy3] 2+基态Ru3+: [Ru(bpy3]3+氧化态Ru2+*: [Ru(bpy3]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(bpy3]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。
化学发光与电致发光
e k[M ] t 1
[ ] I max
CL
k
C
0 A
M
[M ]不变
I max
C
0 A
C A0不变
I max [M ]
四、化学发光的测量装置
分立式进样化学发光仪
R1
R2 s
PMT
这类仪器适合于选择性好, 量子效率高或发光体 寿命长的化学发光反应的监测。 不适用于快速化学发光反应(<15S)的重现性监测。
每个化学发光反应都有其特征的化学发光 光谱及不同的化学发光量子效率。
12
化学发光反应的发光强度Icl 以单位时间内发射的光子数表示。
Icl 化学发光反应的速率 反应分子浓度
即
Icl （t）= cl dc/dt
式中 : Icl（t）表示t时刻的化学发光强度， cl 是与分析物有关的化学发光(量子)效率， dc/dt是分析物参加反应的速率。
28
1.基于固定化 Ru(bpy)32+ 的电化学发光及酶传感器 2.基于鲁米诺 电化学发光的酶传感器 3.ECL免疫传感器与DNA探针 4.量子点电化学发光传感器
29
30
max = 562 nm 此反应重要的分析对象是ATP 10-11~10-14mol
10
三、化学发光的表征
量子效率 光谱 化学发光强度 动力学曲线
11
化学发光量子效率cl 它决定于:
生成激发态分子的激发效率ce 激发态分子的发射效率em cl = ceem
=发射光子的分子数 / 参加反应的分子数
Icl(t) CA0 定量分析的依据
利用发光反应动力学曲线对催化物质的分析
R A M B h
电化学发光的基本原理
电化学发光的基本原理电化学发光免疫测定（ECLI）是一种在电极表面由电化学引发的特异性发光反应，包括电化学和化学发光两个部分。
分析中应用的标记物为电化学发光的底物三联吡啶钌或其衍生N-羟基琥珀酰胺（NHS）酯，可通过化学反应与抗体或不同化学结构抗原分子结合，制成标记的抗体或抗原。
ECLL的测定模式与ELISA相似。
基本原理：发光底物二价的三联吡啶钉及反应参与物三丙胺在电极表面失去电子而被氧化。
氧化的三丙胺失去一个H+而成为强还原剂，将氧化型的三价钌还原为激发态的二价钌，随即释放光子而恢复为基态的发光底物。
医学教育网搜|集整理这一过程在电极表面周而复始地进行，不断地发出光子而常保持底物浓度的恒定。
电化学发光是化学发光方法与电化学方法相互结合的产物，是指通过电化学方法来产生一些特殊的物质，然后这些电生的物质之间或电生物质与其它物质之间进一步反应而产生的一种发光现象。
电化学发光保留了化学发光方法所具有的灵敏度高、线性范围宽、观察方便和仪器简单等优点；同物时具有许多化学发光方法无法比拟的优点，如重现性好、试剂稳定、控制容易和一些试剂可以重复使用等优点，广泛地应用于生物、医学、药学、临床、环境、食品、免疫和核酸杂交分析和工业分析等领域。
在21世纪中必将继续为解决人类面临的各种重大问题发挥更加显著的作用。
因此有必要对电化学发光在分析中的应用有更加全面的了解。
电化学发光的应用1、电极表面活性分布的表征利用电化学发光成像法可以很好地观察电极表面电化学发光强度的分布情况，而电化学发光强度对电极表面的活性具有很大的依赖性，因此利用电化学发光成像法可以直观地反映电极表面活性分布。
该方法是由Engstrom等于1987年提出的，他们观察到在新抛光的玻碳电极上电化学发光强度分布十分均匀，而在环氧树脂浸渍过的网状玻碳电极上，电化学发光强度的分布不均匀，通过与其它方法相对照，发现电化学发光强度分布能够很好地反映出电极表面活性分布，并且具有微米级的空间分辨能力。
电致发光原理
电致发光原理
电致发光原理是指将电能转化为光能的物理现象。
当通过一定电压施加在发光材料上时，材料会发生电子激发的过程。
在材料的内部，存在着能级结构，包括基态能级和激发态能级。
当电压施加在发光材料上时，电子会从基态能级跃迁到激发态能级。
在这个跃迁的过程中，电子会释放出能量，即光子。
这些光子具有特定的能量和频率，通过材料的不同能带结构，可以得到不同颜色的发光。
电致发光的关键在于材料的能带结构。
一般来说，发光材料是半导体材料，其能带结构具有禁带。
材料的禁带宽度决定了材料吸收和发射光的能量范围。
当电子从价带跃迁到导带时，会释放出光子，产生发光现象。
为了实现电致发光，一般采用具有p-n结构的半导体材料。
该
结构包括p型半导体和n型半导体，通过施加正向偏置电压，使得电子从n区跨越能带到达p区，与空穴复合后释放出能量，产生光子。
这些光子经过衰减和反射，最终逃逸出材料形成可见光。
此外，还有其它形式的电致发光原理，如有机发光材料、电致荧光管等。
不同的发光机制和材料特性导致了不同的发光效果和应用。
总之，电致发光原理是通过电子在材料能带中的跃迁过程，将
电能转化为光能的现象。
它在许多领域中得到广泛应用，如显示技术、照明、传感器等。
罗氏电化学发光原理
罗氏电化学发光原理罗氏电化学发光原理是指在电化学反应中产生的发光现象。
电化学发光是一种特殊的化学发光现象，它是通过电化学方法来产生光的过程。
罗氏电化学发光原理的研究和应用，对于生物医学、环境监测、食品安全等领域具有重要意义。
电化学发光的基本原理是利用电化学反应产生的激发态物质，通过放电的方式释放出光。
通常情况下，电化学发光是通过将电流通过电解质溶液或固体电解质来实现的。
当电流通过电解质时，会发生氧化还原反应，产生激发态的物质，这些激发态的物质会通过放电的方式释放出光。
罗氏电化学发光原理的研究和应用主要集中在两个方面，一是电化学发光的机理研究，二是电化学发光技术的应用。
在电化学发光的机理研究方面，科学家们通过研究电化学反应的动力学过程和反应中产生的中间产物，揭示了电化学发光的基本原理和发光机制。
在电化学发光技术的应用方面，电化学发光已经被广泛应用于生物医学领域，用于检测生物分子、细胞和组织的活性和浓度，还被应用于环境监测和食品安全领域，用于检测环境中的有害物质和食品中的添加剂和污染物。
电化学发光技术的应用还在不断拓展，例如在生物医学领域，电化学发光已经被应用于生物分析、临床诊断和药物筛选等方面；在环境监测领域，电化学发光已经被应用于水质监测、大气污染监测和土壤污染监测等方面；在食品安全领域，电化学发光已经被应用于食品添加剂检测、食品污染物检测和食品真伪鉴别等方面。
总的来说，罗氏电化学发光原理是一种重要的化学发光原理，它通过电化学方法产生光，具有灵敏度高、选择性好、检测速度快等优点，已经被广泛应用于生物医学、环境监测、食品安全等领域。
随着科学技术的不断发展，电化学发光技术的应用领域还将不断拓展，为人类的健康和环境保护做出更大的贡献。
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NHSRu2＋*-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。
(仅供参考)电化学发光原理及优势
100%
为什么选择电化学发光技 术
ECL优势之五
快速的检测时间
可控的反应体系
宽广的检测范围
高精密度和 高灵敏度
低标本检测用量
快速的检测时间
与市场上主要产品的比较
cobas e analyzers
Access II
ARCHITECT
Centaur
Immulite
Vista LOCI
VITROS ECiQ 0
为什么选择电化学发光技
术
ECL优势之四
快速的检测时间
可控的反应体系
宽广的检测范围
高精密度和 高灵敏度
低标本检测用量
宽广的检测范围
更少的复检
8
6
Log (ECL intensity 4 (counts))
2
稀释复检
0
-14
-12
-10
-8
-6
-4
log ((Ru(bpy)32+)/M)
宽广的检测范围
– 发射光信号与被测物浓度成线性关系
电化学发光底物三联吡啶钌N羟基琥珀酰胺(NHS)酯
抗体 Ruthenium
电化学发光原理简介
演讲人：赵志德 演讲时间：2010-3-18
内容
标记免疫的发展简介 电化学发光技术原理 电化学发光技术特点
内容
标记免疫的发展简介 电化学发光技术原理 电化学发光技术特点
免疫测定的发展和应用
免疫测定
标记免疫测定（ng-pg）
放
酶
荧
化
电
射
免
光
学
化
免
疫
免
发
学
疫
测
疫
光
发
测
定
测
－2.测量池中的ECL反应
电极
光电倍增管
电极
TPA TPA TPA
TPA
工作电极 磁铁
电化学发光免疫反应过程
－3.电极表面的电化学发光反应
内容
标记免疫的发展简介 电化学发光技术原理 电化学发光技术特点
电化学发光技术特点
• 试剂稳定 • 测量范围宽，灵敏度高 • 特异性优异 • 检测菜单丰富 • 准确性好，精密度高 • 操作简便
• 反应前仪器自动混匀
电化学发光技术主要技术
• 三联吡啶钌标记技术 • 链霉亲和素－生物素技术 • 磁性微粒子技术 • 电启动的化学发光反应
电极表面的电化学发光反应
电化学发光信号的检测
－稳定的检测窗口
电化学发光免疫反应全过程
电化学发光免疫反应过程
－1.反应杯的标记免疫反应
亲和链霉素 生物素 磁性微粒子
丰富的检测菜单
甲状腺功能
Anti-TG Anti-TPO Anti-TSHR FT3 FT4 T3 T4 T-Uptake TG TSH
贫血
Ferritin Vitamin B12 Folate RBC Folate
电致化学发光发展
电致化学发光发展
电致化学发光是一种新型的荧光发光技术，其主要原理是通过电解液中氧化还原反应产生化学能，将能量转化为荧光发射。
这种技术的优点是易于使用、灵敏、少有干扰和便宜。
因此，电致化学发光已在化学、医学、环境、食品和农业等领域得到广泛应用。
例如，在基因芯片分析中，电致化学发光技术可以提供高灵敏度的芯片分析和可靠的检测结果。
此外，现代医学已经开始采用电致化学发光技术来检测荧光标记的分子和蛋白质，从而帮助研究疾病的治疗和防治。
随着生物荧光技术的不断发展，电致化学发光技术还将成为未来生物医学检测的重要方法之一。