化学发光法技术概要
化学发光技术原理及应用
化学发光技术原理及应用化学发光技术，是指通过化学反应的方法来产生发光现象的一种技术。
它主要依赖于化学反应的能量释放和物质发生转化的过程中产生能量的特点，使用一定的化学试剂，通过物质的化学反应，来使化学能转化为光能，从而实现发光的效果。
化学发光技术广泛应用于生物医学、物质分析、环境监测、能源技术、材料科学等领域。
本文将分别探讨化学发光技术的基本原理，以及它在不同领域中的应用。
一、化学发光技术的基本原理化学发光技术的基本原理是通过特定的化学反应来激发发光分子的能级，使发光分子达到激发态，释放出光子实现发光的过程。
因此，化学发光技术的实现需要开发出一系列符合要求的发光试剂。
常见的发光方式有如下几种。
1. 化学发光化学发光法利用特定的化学反应，使反应物的活化能转化为光能而产生发光。
比如，乳酸氧化酶催化下乳酸和过氧化氢反应生成的基质产生化学发光，可以用于检测血液中的乳酸含量。
2. 其他类型的光化学反应还有一些类型的光化学反应也能产生发光现象，比如化学发光酶免疫分析法。
如果特定化学反应产生的物质与酶或抗体结合，这时的化学发光就能表现出高度的选择性和灵敏度。
3. 高分子发光材料发光高分子材料的制备通常是将一定量的化学反应物和发光剂混合，进一步地，将混合后的料加入到具有合适性能的基体中。
高分子发光材料因其易于加工、成本低廉、安全稳定等优点，在环境监测、生物医学等诸多领域都得到有效应用。
二、化学发光技术在生物医学领域的应用发光技术在生物医学领域的应用非常广泛。
一般来讲，生化指标对临床诊断和病理变化的判断测试和检测是具有非常重要价值的。
其中最重要的生化指标之一是蛋白质，通过检测蛋白质浓度、酶活性等参数的变化，能够早期发现人体的变化，这对于疾病预防和治疗至关重要。
化学发光技术能够针对不同类型的指标开发出相应的检测方法，如果高灵敏度、特异性，检测的速度也十分快。
三、化学发光技术在环境监测领域的应用化学发光技术在环境监测领域的应用十分广泛。
化学发光法技术概要
磁分离模块：
底吸还是侧吸？磁力大小的选择？磁分离时间？ 永磁还是顺磁？
需要解决的关键点（2）
混匀模块：
试剂架的混匀功能？混匀频率和混匀方式？反应 槽是否带有混匀功能？
样品针和试剂针：
怎样防止样品与试剂，试剂与试剂之间的交叉污 染？怎样保证加液量准确？怎样防止针头堵塞？
谢谢观看！
ADVIA Centaur
Access Access2 Vidas Dimension Xpand Dimension RXL Immulite Immulite2000 Vitros
18
15 15 30 16 16 15 35 24
240
100 100 60 250 165－700 120 200 90
全自动仪器其他要求
样品加量10µl~200
µl，试剂加量50µl~200 µl， 随检测项目不同而有所增减。 洗涤液加量不小于350 µl。 发光检测恒温为宜。PMT能达到实验所需要求。 带有内置计算浓度功能及校准功能。
需要解决的关键点（1）
洗涤模块：
洗涤次数？洗涤液种类？洗涤液体积？洗涤是否 带超声？洗涤流速？是否预洗？加液速度？
化学发光法技术概要 及自动化免疫分析仪 技术要点
科华生物研发中心光免小组 李 基 2010.7.14
化学发光法反应基本原理
抗原-抗体反应
抗体能够特异性识别相对应的抗原，并与之结合，这种反 应称之为抗原抗体反应。 抗原-抗体反应具有特异性、敏感性、可逆性等特点。
酶促底物发光
将检测试剂中的抗原或抗体用碱性磷酸酶（AP）加以标 记，通过发光底物测定相对光子数（RLUs值），来检测 目标抗体或抗原的浓度。
化学发光法 说明书
化学发光法说明书化学发光法说明书一、引言化学发光法是一种常用的分析技术，它通过特定的化学反应产生发光现象，并利用测量发光强度来确定待测物质的浓度。
本说明书将介绍化学发光法的原理、实验步骤、仪器设备及应用领域。
二、原理化学发光法的原理基于化学反应产生发光的特性。
当特定的化学物质与待测物质发生反应时，会产生激发态的化学物种。
随后，激发态的化学物种会通过辐射或非辐射的方式回到基态，释放出能量并产生光。
通过测量发光强度，可以间接推测出待测物质的浓度。
三、实验步骤1. 准备样品：将待测物质制备成合适的浓度，并与特定的试剂混合。
2. 反应：在适当的条件下，使待测物质与试剂发生化学反应，产生发光。
3. 测量：利用发光仪器测量发光强度，并记录下来。
4. 构建标准曲线：根据已知浓度的标准样品的发光强度，绘制标准曲线。
5. 计算待测物质浓度：通过待测样品的发光强度，在标准曲线上找到对应的浓度值，并计算待测物质的浓度。
四、仪器设备化学发光法的实验需要使用特定的仪器设备，主要包括：1. 发光仪：用于测量样品的发光强度。
2. 标准样品：已知浓度的样品，用于构建标准曲线。
3. 试剂：与待测物质发生反应，产生发光的化学试剂。
4. 试管或微孔板：用于混合样品和试剂，进行反应。
五、应用领域化学发光法广泛应用于许多领域，包括：1. 生物医学研究：用于检测生物标志物、药物浓度等。
2. 环境监测：用于测定水中重金属、有机物等的浓度。
3. 食品安全：用于检测食品中的农药残留、添加剂等。
4. 公共安全：用于检测爆炸物、毒品等危险物质。
六、实验注意事项1. 实验操作要规范，遵守实验室安全规定。
2. 样品和试剂要保持干净和干燥，避免受到外界污染。
3. 仪器设备要正确校准，确保测量结果准确可靠。
4. 实验过程中要注意控制反应条件，如温度、pH值等。
5. 标准曲线的制备要精确可靠，避免误差产生。
七、总结化学发光法作为一种敏感、快速和准确的分析方法，在科学研究和实际应用中具有重要的地位。
化学发光分析法(现代表征方法与技术-朱昌青
Instrumental Analysis
7
c. 乙烯与O3的发光反应
乙烯与O3反应，生成激发态乙醛：
CH2O* → CH2O + h 最大发射波长：435nm；对O3的特效反应；线性响应
范围1 ng/cm-3 ～1g/cm-3；
Instrumental Analysis
8
（2）火焰中的化学发光反应
Instrumental Analysis
19
b.氧原子与SO2、NO、CO的发光反应 O3 → O2 + O （1000 C石英管中进行） SO2 + O + O → SO2* + O2 SO2 * → SO2* + h
最大发射波长：200nm；灵敏度1ng/cm-3；
Instrumental Analysis
6
氧原子与NO的发光反应：
pH7 - 8
复合物与氧反应，产生化学发光： AMP· 2 · + O2 [氧化荧光素]* + AMP+CO2 + H2O LH E
[氧化荧光素]* 氧化荧光素 + h
最大发射波长562nm；
Instrumental Analysis
14
生物发光分析应用 2
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)在细菌中的黄素酶作用 下，在氧化型黄素单核苷酸(FMA)存在下，发生发光反应 ： NADH + FMA + H+ NAD+ + FMNH2
（3） 间接测定某些生物试样
氨基酸 + O2
葡萄糖氧化酶 氨基酸氧化酶
酮酸 +NH3 + H2O2
葡萄糖 + O2 + H2O 葡萄糖酸 + H2O2 通过测定生成的H2O2 ，确定氨基酸、葡萄糖含量。
常见化学发光技术PPT课件
它利用化学反应过程中释放的能 量激发发光物质，使其发出特定 波长的光，从而实现物质的检测 。
化学发光技术的原理
当某些物质被某种能量激发时，这些 物质会吸收能量并跃迁至激发态。
在化学发光反应中，通常需要加入特 殊的化学物质作为发光物质，这些物 质在反应过程中被激发并发出光辐射 。
当这些物质从激发态回到基态时，会 以光子的形式释放能量，从而产生光 辐射。
化学发光反应通常比较简单，所需的仪器 设备相对不复杂，操作简便，检测快速。
缺点
背景光干扰
化学发光反应中可能伴随有背景光的产生 ，对检测结果造成干扰，影响检测的准确
性。
特定性不强
某些化学发光反应可能不仅仅与目标物质 发生反应，也可能与其他类似物质发生反
应，导致检测的特异性不够强。
试剂昂贵且不稳定
某些化学发光试剂比较昂贵且容易分解变 质，需要妥善保存，增加了实验成本和难 度。
03
CATALOGUE
化学发光技术的优缺点
优点
高灵敏度
宽线性范围
化学发光技术具有很高的灵敏度，能够检 测到极低浓度的物质，因此在生物医学、 环境监测和食品安全等领域有广泛应用。
该技术线性范围较宽，可以适应不同浓度 的样品检测，减少了样品稀释和浓缩的繁 琐步骤。
非放射性
简单快捷
化学发光反应产生的光子不带电荷，因此 没有放射性污染，对实验人员和环境安全 。
在生物医学研究中的应用
蛋白质组学研究
利用化学发光技术对蛋白 质进行标记和检测，有助 于蛋白质相互作用、定位 和功能研究。
基因表达分析
通过化学发光技术检测基 因表达水平，研究基因调 控和疾病发生机制。
细胞成像与定位
利用化学发光技术对细胞 内分子进行标记和成像， 研究细胞结构和功能。
化学发光法的原理技术要点及评价应用
化学发光法的原理技术要点及评价应用1.发光基团选择：选择能够被化学反应激活产生发光的基团非常重要。
常用的发光基团包括草酰酸酯（ACRIDINIUMESTER）、酶标记物及化学荧光（CHEMILUMINESCENCE）等。
2.激发剂选择：选择适当的激发剂也是化学发光法的关键。
可以使用过氧化物、过氧硫酸钾等能够与发光基团发生氧化还原反应的物质作为激发剂。
3.基质调节：对反应体系的pH值、温度等进行调节，可以影响到反应速率和光强度。
通过对基质的调节，可以提高化学发光的灵敏度和稳定性。
4.光学检测系统：使用光电探测器或光电倍增管等器件，可以检测到反应产生的光信号。
对光信号进行放大、滤波等处理，可以提高检测灵敏度和准确度。
1.生物分析：化学发光法可以被用于检测生物标志物、蛋白质、核酸等分子，并用于生物分子的定量分析、免疫测定等。
该方法具有高灵敏度、高选择性、快速反应等优点，适用于临床诊断、药物研发等领域。
2.生命科学研究：化学发光法在生命科学研究中被广泛应用于信号转导、细胞活性检测、蛋白质相互作用等实验。
例如，荧光素酰物酶标记技术可以用于检测酶的活性、细胞内信号的传递等。
3.环境监测：化学发光法可以用于环境中有毒有害物质的快速检测。
例如，利用一些发光基团与特定污染物发生化学反应，可以检测到其存在，并对其浓度进行定量分析。
虽然化学发光法具有许多优点，但也存在一些限制和挑战：1.实验条件控制要求高：化学发光法对实验条件的控制要求较高，包括反应温度、pH值等因素。
这对实验室人员的技术和仪器设备的要求较高。
2.反应可逆性：化学发光法大多利用氧化还原反应产生发光，这种反应通常是可逆的。
因此，光强度的持续时间较短，需要在短时间内进行光信号的检测。
总的来说，化学发光法是一种快速、灵敏度高的分析方法，在生命科学研究和临床诊断中具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，化学发光法的应用也将进一步拓展和深化。
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。
化学发光技术的基本原理和应用
化学发光技术的基本原理和应用化学发光技术是一种光谱分析技术，可以通过化学反应使样品发生发光现象。
化学发光技术具有较高的灵敏度、特异性和速度，已被广泛应用于食品安全、生物医学、环境分析等领域。
一、化学发光的基本原理化学发光技术的基本原理是利用化学反应过程中释放的化学能转化为光能，使样品发生发光现象。
其中，化学发光主要有三种类型：荧光、磷光和化学发光。
1.荧光荧光是指在一定波长的激发下，某些物质（如蛋白质、核酸等）吸收能量后发射出具有不同波长和较长寿命的电子能级跃迁辐射能量的过程。
荧光通常可以通过紫外线或蓝色激发光源激发产生，其波长范围大约在300 ~ 600 nm，通常在可见光区域呈现出蓝色、绿色、黄色或红色的发光。
2.磷光磷光是指在一定波长的激发下，某些物质（如荧光物质、稀土金属离子等）吸收能量后在较长时间内发生第二次辐射、生成光的过程。
磷光的波长通常在可见光和红外光区域，磷光与荧光的区别在于其发光时间相对较长，通常持续数毫秒至数秒不等。
3.化学发光化学发光是指在某些化学反应中，由于活化能很高而不能生成光谱吸收或吸收的光谱不能足以将其激发至发光态，但是在反应后因为化学能、热能的释放，能够将分子激发至高能态从而产生发光现象。
化学发光的特点是光谱宽、持续时间短（通常在微秒数量级），且发光强度较高。
二、化学发光的应用化学发光技术具有灵敏度高、特异性强、检测速度快等优点，因此被广泛应用于生物医学、食品安全、环境分析等领域。
以下是几种常见的化学发光技术及其应用。
1.荧光标记技术荧光标记技术是一种在生物样品中检测特定分子的方法，通过标记样品分子与荧光物质结合，使其在激发下发生发光，并通过荧光检测系统测量荧光强度来定量分析样品中的分子。
荧光标记技术广泛应用于肿瘤诊断、细胞成像、酶学研究等方面。
2.化学发光分析技术化学发光分析技术是一种利用化学反应的发光过程进行定量分析的方法，主要应用于药物分析、环境监测、食品安全检测等领域。
化学发光法 (2)
化学发光法1. 简介化学发光法（Chemiluminescence）是指由于化学反应引起的发光现象。
化学发光法广泛应用于生物医学、环境监测、食品安全等领域，具有灵敏度高、实时性好和操作简便等优点。
2. 原理化学发光法的原理是利用化学反应产生的活性物质激发的电子态能量，最终失去能量时，会激发物质发光的现象。
这种现象是因为分子发生可逆或不可逆的化学反应，在激发态的过程中产生的能量予以释放而发光。
3. 机制化学发光法主要有两种机制：3.1 氧化物发光氧化物发光是指在某些化学反应中，通过氧化还原过程产生的高能态离子或激发态物质，使得分子发生跃迁并释放出能量，从而产生发光现象。
3.2 荧光发光荧光发光是指在某些分子化合物受到光或电子等激发后，分子电子从基态跃迁到激发态，然后再由激发态回到基态过程中，发生辐射而发光的现象。
荧光发光的特点是持续时间较长。
4. 应用化学发光法在许多领域都有广泛的应用，以下是几个典型的应用实例：4.1 生物医学化学发光法在生物医学领域中常用于生物标记、检测和诊断。
通过将荧光标记的抗体与待测生物标本中的特定目标结合，然后通过化学发光法来测定目标物的存在或测量其浓度。
4.2 环境监测化学发光法在环境监测中起到了重要作用。
例如，通过分析空气中的有害气体以及水中的重金属离子等物质，可以及时监测环境中的污染程度，并为环境治理提供依据。
4.3 食品安全化学发光法在食品安全领域中被广泛应用，可以快速、准确地检测食品中的有害物质，例如农药残留、重金属离子等，以保障人们的健康与安全。
5. 实验方法进行化学发光法实验可以采用以下步骤：1.准备实验所需材料，包括荧光底物、触发剂、缓冲液等。
2.将荧光底物与触发剂混合。
3.添加缓冲液，并进行搅拌使混合物均匀。
4.在黑暗环境中进行反应，跟踪其发光情况。
5.根据实验目的和需求，采用光谱仪或荧光显微镜等设备来测量发光强度和光谱分布。
6. 结论化学发光法作为一种灵敏、实时且操作简便的分析方法，在生物医学、环境监测、食品安全等领域的应用日益广泛。
化学发光法的原理技术要点及评价应用
化学发光法的原理技术要点及评价应用化学发光法是一种利用化学反应产生的发光现象进行分析的方法。
其原理是通过物质的发光反应，在外界刺激下，物质发生激发态到基态的电子跃迁，从而释放光子并产生发光现象。
化学发光法技术要点包括反应物的选择、光学系统的设计和检测等方面。
下面将详细介绍化学发光法的原理、技术要点以及评价应用。
1.原理：化学发光法的原理基于化学反应产生的发光现象。
一般来说，化学发光反应包括激发和发光两个过程。
首先，通过适当的刺激，使得反应物处于高能级的激发态；然后，在能级自发降低的过程中，放出能量差，产生光子并产生发光现象。
这种发光现象被称为化学发光。
2.技术要点：（1）选择合适的反应物：反应物的选择对化学发光法具有至关重要的影响。
通常要求反应物在发光过程中能产生稳定可靠的发光，且反应物之间的反应控制要良好。
同时，还要考虑反应物的选择范围、溶解性、灵敏度等因素。
（2）光学系统的设计：光学系统是用于收集、传输、分离和检测发光信号的组件。
设计良好的光学系统可以提高灵敏度和准确度。
光学系统的设计要考虑光源的选择、光路的布局、光学元件的选用等方面。
（3）检测：检测是化学发光法中的关键步骤。
可以使用不同的光学仪器进行检测，如光电倍增管、光电二极管和光电子多功能测量系统等。
检测的关键是要选择合适的波长和敏感性以获得准确的发光信号。
3.评价应用：（1）分析化学：化学发光法在分析化学领域被广泛应用于无机、有机和生物分析中。
在无机分析中，可以用于测定微量的金属离子、无机盐和荧光物质。
在有机分析中，可以应用于测定有机物的含量和浓度。
在生物分析中，化学发光法可以用于检测细胞组织中的酶活性、激素浓度、蛋白质浓度等。
（2）生命科学研究：化学发光法在生命科学研究中有着广泛的应用。
例如，可以用于药物筛选、生物传感器的构建、分子诊断等。
化学发光法在生命科学研究中具有灵敏性高、检测速度快的特点。
（3）环境监测：化学发光法可以用于环境监测领域，例如检测水中的重金属、有机物和污染物。
化学发光分析法
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优缺点分析
优点
高灵敏度、高选择性、操作简便、适用于痕量分析等。
缺点
某些化学发光反应需要特定的反应条件，且某些发光物质不稳定，易受光照、温度等因素影响。
02
化学发光分析法的基本组 成
化学发光剂
总结词
化学发光剂是化学发光分析法中的核心组成部分，它能够在特定条件下吸收能 量并发出光子。
详细描述
化学发光剂是一种特殊的化学物质，能够在特定条件下吸收化学能或物理能后 ，经过一系列化学反应，以光子的形式释放出能量。这些化学物质通常具有较 高的摩尔吸光系数和较大的量子产量。
化学发光分析法
汇报人： 202X-01-03
目录
• 化学发光分析法概述 • 化学发光分析法的基本组成 • 化学发光分析法的实验操作流程 • 化学发光分析法的应用实例 • 化学发光分析法的未来发展与挑战 • 结论
01
化学发光分析法概述
定义与原理
定义
化学发光分析法是一种基于化学反应 过程中释放的能量，使反应产物被激 发至较高能态，当它们回到较低能态 时产生光辐射的分析方法。
效率。
结合微流控技术、微纳加工技 术等新兴技术，实现化学发光
分析的微型化和集成化。
06
结论
化学发光分析法的贡献与价值
高灵敏度
非放射性
化学发光分析法具有很高的检测灵敏度， 能够检测到极低浓度的物质，有助于发现 和诊断早期疾病。
该方法使用化学反应产生光，而不是放射 性物质，因此更加安全可靠。
应用广泛
操作简便
化学发光分析法可以应用于多种领域，如 生物分析、环境监测、食品安全等，为科 学研究和技术创新提供了有力支持。
该方法操作简单，所需设备和试剂相对容 易获得，降低了实验成本和难度。
化学发光法
化学发光法1. 简介化学发光法（Chemiluminescence）是利用化学反应产生的光信号进行分析的一种方法。
与其他光谱分析技术相比，化学发光法具有高灵敏度、快速响应和宽线性范围等优势，因此在生物医学、环境监测、食品安全等领域得到广泛应用。
2. 原理化学发光法的原理主要包括两个步骤：化学反应和光发射。
•化学反应：在化学发光法中，通常采用氧化还原反应或化学反应生成中间体，并在激发态的中间体复合过程中释放能量。
这些中间体可以是激发态的氧分子、有机过氧化物或者其他能量丰富的物质。
•光发射：中间体复合过程中释放的能量以光的形式发射出来，从而形成发光现象。
这种发光现象是由于化学反应释放的能量远远超过光学辐射所致。
3. 应用3.1 生物医学领域化学发光法在生物医学领域中得到了广泛应用，其中最典型的应用之一是酶联免疫吸附试验（ELISA）。
ELISA利用化学发光作为信号的产生，可用于检测体内蛋白质、抗体、细胞和基因等，被广泛应用于临床诊断、疫苗研发和药物筛选等方面。
3.2 环境监测化学发光法在环境监测中也有着重要的应用。
例如，利用化学发光法可以对水体中的重金属离子进行检测，通过分析发光强度可以得到重金属离子的浓度。
这种方法具有快速、灵敏的特点，被广泛应用于水质监测和环境保护中。
3.3 食品安全在食品安全领域，化学发光法也发挥着重要的作用。
例如，可以利用该方法检测食品中的农药残留、重金属和生物毒素等。
通过分析发光信号，可以快速、准确地获得食品样品中有害物质的含量，为食品质量安全提供参考。
4. 实验步骤化学发光法的实验步骤通常包括以下几个方面：1.试剂准备：根据实验需求，准备好所需的试剂，包括底物、催化剂、氧化剂等。
2.样品处理：将待检样品进行预处理，如样品的稀释、提取等，以便得到准确的分析结果。
3.反应体系搭建：将试剂按照一定比例加入到反应体系中，使其达到最佳反应条件。
4.光信号检测：利用光谱仪、荧光光度计等设备对发光信号进行检测和定量分析。
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。
化学发光与分析技术
化学发光与分析技术化学发光是化学反应过程中发生的一种特殊现象，具有广泛的应用价值，特别是在分析化学和生命科学领域中，发挥着重要作用。
分析化学是一门研究物质的组成和化学性质的科学，对于化学发光的应用有很多。
本文将简要介绍化学发光的原理和分析技术、发光分析仪等方面。
一、化学发光原理光的产生有许多种方式，如光谱线发射、诱导放射、自发辐射等。
化学发光则是一种通过化学反应产生的光现象。
化学发光的原理是在化学反应中，能量的释放导致原子或分子的电子跃迁，从而产生光的辐射，形成荧光或磷光现象。
一般来说，化学发光反应需要满足以下三个条件：发光物质、反应物质和激发剂。
发光物质是能发生光辐射的物质，反应物质是与发光物质反应的物质，激发剂是用于激发反应物质的物质，使其与发光物质反应而发光。
二、化学发光分析技术化学发光分析技术是基于化学发光现象的一种化学分析手段，通过化学反应中产生的光辐射，可以实现对化学物质的检测和分析。
此外，化学发光分析技术还具有灵敏度高、选择性好、快速、简便等优点，因此得到了广泛的应用。
1.化学发光分析方法常用的化学发光分析方法有：单点化学发光法、双点化学发光法、连续化学发光法、荧光共振能量转移法、生物传感器发光法等。
单点化学发光法是指在反应体系中引入触发剂，使得化学反应在一定时间内达到峰值，然后进行快速检测。
双点化学发光法则是利用两种激发光来对不同波长的发光物质进行分析。
连续化学发光法则是将触发剂与某些化学物质一起置于搅拌器内，利用连续的化学反应来产生一系列光强谱线，实现快速检测。
荧光共振能量转移法是利用双分子间的荧光共振引起荧光体系的辐射，实现对生物体系中某些分子的检测和分析。
生物传感器法则是将特定生物体系与发光物质相结合，利用生物反应引发的光发射现象来进行检测。
2.化学发光分析仪为了实现化学发光分析，需要专门的化学发光分析仪器。
化学发光分析仪器的基本构成是：激发源、检测器、信号处理器和打印输出装置等。
化学发光法的原理技术要点及评价应用
原理图
抗体包被 样本 Rubyp2+3 的磁珠 抗原 标记抗体
TPA缓冲 液洗涤
返回
方法评价
①标记物的再循环利用;使发光时间更长、强 度更高、易于测定；
11.过敏性疾病
12.治疗药物监测
返回
• 按分离方法不同分 1.微粒子化学发光免疫测定 2.磁颗粒化学发光免疫测定
第一节 发光与化学发光剂
一、发光 一种物质由电子激发态回复到基态时; 释放出的能量表现为光的发射&
1.光照发光:发光剂经短波长入射光照射后进入激 发态;当回复至基态时发出较长波长的可见光&
2.生物发光:反应底物在荧光素酶的催化下利用 ATP产能;生成激发态的氧化荧光素;后者在回 复到基态时多余的能量以光子形式放出&
T P A +●
电极
●
TPA
R u ( b p y )33 +
激发态
R u ( b p y )3 *
R
u
(
b
p
y
)
2 3
+
基态
不稳定
光 子 ( 6 2 0 n m ) 返回
技术要点
1.抗原抗体结合反应 将已包被了抗体的乳胶微 粒和待测标本加入反应杯中;经温育一定时间 后;再加入AP标记抗体;温育;形成固相包被抗 体-抗原-酶标抗体复合物
出波长为470nm的持续性光;在15min时其强度
达到高峰;15～60min内光强度保持相对稳定&
化学发光简介
化学发光简介化学发光是指物质在化学反应过程中释放出的能量以光的形式进行传递的现象。
发光反应具有在暗处自发地发光、无火、无烟、无毒、无害等优点，因而在生化、医学、环境、食品、工业、军事等领域被广泛应用。
化学发光过程化学发光过程一般包括发光反应和发光条件两个方面。
发光反应是指在化学反应过程中生成激发态的自由基、离子或分子，它们在自发转向基态或外界引起的促使作用下，从激发态回到基态时发射出光子，而产生发光反应。
发光条件是指反应物浓度、温度、PH、氧气流量、搅拌速度、光稳定性及反应的环境等各种因素。
化学发光分类根据发光机理将发光反应可分为化学发光、生物发光和电化学发光三类。
1. 化学发光化学发光是指在化学反应过程中，由于发生能量释放而使物质发生自发的发光现象，是一种利用化学反应来产生发光的方法。
化学发光反应分为发光烷基化学反应和发光氧化化学反应两类。
发光烷基化学反应是指在一些氧化剂作用下，含烷基物质发生氧化反应而引起的发光现象。
高锰酸钾与甲酸反应、高锰酸钾与氯离子反应都是这类反应。
发光氧化化学反应是指在一些还原剂作用下，含有氧元素的物质发生氧化反应而引起的发光现象。
2. 生物发光生物发光是指一些生物体，如蚯蚓、萤火虫、海蜇等，在生命过程中通过某些化学反应途径产生的自发发光现象。
生物发光反应分为荧光素类发光和酶类发光两类。
荧光素类发光是指生物体内荧光素类物质与氧作用形成激发态荧光素分子，再回到基态时放出能量光子的过程。
酶类发光则是指酶与底物反应，生成的激发态分子再回到基态时发射出光子，从而引起发光现象。
荧光素类发光与酶类发光在生命过程中均具有重要的生理作用。
3. 电化学发光电化学发光是指在电解质溶液中，在电场和化学反应作用下，分子或离子发生氧化还原反应后，放出激发态能量而发光的现象。
电化学发光的主要应用于神经、生理、生化、生物等研究领域。
化学发光应用化学发光在现代科技、工业和生活中具有广泛的应用，有以下几个方面：1. 生物分析化学发光技术在生物分析中的应用广泛，包括药物、蛋白质、酶、核酸、细胞及酶标记等。
化学发光法技术概要
Immulite2000
35
检测通量（T/hour） 68-120 200 1200 240 100 100 60 250 165－700 120 200
Vitros
24
90
Elecsys 2010
9
88
Elecsys 1010
9
55
全自动仪器实验流程要求（1）
主要实验流程（1）——一步法
样本+试剂1（或试剂1+试剂2），37℃孵育5－ 30分钟；
DPC公司
Immulite系列：基于粒子离心分离技术的化学发光检测。
强生公司
Vitros系列：管式包被的化学发光检测技术。
罗氏公司
Elecsys系列：基于磁分离的电化学发光检测技术。
各种全自动仪器主要技术参数
第一个结果报告时间（min ） 化学发光法反应基本原理
Vitros系列：管式包被的化学发光检测技术。
洗涤液加量不小于350 µl。 发光检测恒温为宜。PMT能达到实验所需要求。 带有内置计算浓度功能及校准功能。
需要解决的关键点（1）
洗涤模块：
洗涤次数？洗涤液种类？洗涤液体积？洗涤是否 带超声？洗涤流速？是否预洗？加液速度？
磁分离模块：
底吸还是侧吸？磁力大小的选择？磁分离时间？ 永磁还是顺磁？
Architect系列：基于磁分离的化学发光检测。 拜尔公司
ADVIA Centaur：基于磁分离的化学发光检测。
贝克曼公司
Access系列：基于磁分离的化学发光检测。
生物梅里埃公司
Vidas系列：管式包被的酶促荧光检测。
市场上主要全自动仪器机型及应用（2）
德灵公司
Dimension系列：多种技术的复合体，基于粒子的酶标 检测及粒子增强与非增强的免疫比浊测定等。
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。
化学发光法技术概要电子教案
碱性磷酸酶（AP）及发光底物
RLUs值范围
板式发光范围1,000-20,000,000RLUs 管式发光范围0-10,000,000RLUs
分辨率要求
对于测定不同浓度的标本，至少在试剂盒标准曲 线范围内能明显区分两者的RLUs。
市场上主要全自动仪器机型及应用（1）
雅培公司
Axsystem: 基于粒子的荧光偏振技术。
磁珠
基本材质：Fe3O4/Fe2O3，褐色磁性物质 直径大小：1μm左右 磁珠类型：
分为氨基磁珠、羧基磁珠、苯甲磺酰基磁珠和链霉 亲和素磁珠等四种磁珠 磁珠特性： 不同供应商的不同类型磁珠，亲水性不同，在溶液 中的状态也不同，所需的磁吸时间也不同。磁吸时 间过短，会造成丢磁；磁吸时间过长，会造成磁珠 聚集，不宜分散。
第一个结果报告时间（min ） 10 15.6 <15.6 18 15 15 30 16 16 15 35 24 9 9
检测通量（T/hour） 68-120 200 1200 240 100 100 60 250 165－700 120 200 90 88 55
全自动仪器实验流程要求（1）
主要实验流程（1）——一步法
DPC公司
Immulite系列：基于粒子离心分离技术的化学发光检测。
强生公司
Vitros系列：管式包被的化学发光检测技术。
罗氏公司
Elecsys系列：基于磁分离的电化学发光检测技术。
各种全自动仪器主要技术参数
HCG Axsym Architect i2000 Architect ci8200 ADVIA Centaur Access Access2 Vidas Dimension Xpand Dimension RXL Immulite Immulite2000 Vitros Elecsys 2010 Elecsys 1010
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全自动仪器实验流程要求（3）
主要实验流程（3）——两步法
样本+试剂1（或试剂1+试剂2），37℃孵育5－ 30分钟；
洗涤3-5次，加入试剂3（或试剂3+试剂4）， 37℃孵育5－30分钟；
洗涤3-5次； 加入发光底物， 5-15分钟检测。
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全自动仪器其他要求
样品加量10µl~200 µl，试剂加量50µl~200 µl， 随检测项目不同而有所增减。
Architect系列：基于磁分离的化学发光检测。 拜尔公司
ADVIA Centaur：基的化学发光检测。
生物梅里埃公司
Vidas系列：管式包被的酶促荧光检测。
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市场上主要全自动仪器机型及应用（2）
德灵公司
Dimension系列：多种技术的复合体，基于粒子的酶标 检测及粒子增强与非增强的免疫比浊测定等。
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化学发光法反应模式
一步法 （15min反应+15min显色）
➢ 夹心法 ➢ 竞争法
两步法 （15min+15min反应+15min显色）
➢ 间接法 ➢ 捕获法
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一步法：夹心法
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一步法：竞争法
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两步法：间接法
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两步法：捕获法
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化学发光法反应介质
✓ 固相介质：磁珠 ✓ 酶标记物：碱性磷酸酶（AP） ✓ 发光底物：AMPPD
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碱性磷酸酶（AP）及发光底物
RLUs值范围
板式发光范围1,000-20,000,000RLUs 管式发光范围0-10,000,000RLUs
分辨率要求
对于测定不同浓度的标本，至少在试剂盒标准曲 线范围内能明显区分两者的RLUs。
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市场上主要全自动仪器机型及应用（1）
雅培公司
Axsystem: 基于粒子的荧光偏振技术。
第一个结果报告时间（min ） 10 15.6 <15.6 18 15 15 30 16 16 15 35 24 9 9
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检测通量（T/hour） 68-120 200 1200 240 100 100 60 250 165－700 120 200 90 88 55
全自动仪器实验流程要求（1）
主要实验流程（1）——一步法
DPC公司
Immulite系列：基于粒子离心分离技术的化学发光检测。
强生公司
Vitros系列：管式包被的化学发光检测技术。
罗氏公司
Elecsys系列：基于磁分离的电化学发光检测技术。
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各种全自动仪器主要技术参数
HCG Axsym Architect i2000 Architect ci8200 ADVIA Centaur Access Access2 Vidas Dimension Xpand Dimension RXL Immulite Immulite2000 Vitros Elecsys 2010 Elecsys 1010
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磁珠
基本材质：Fe3O4/Fe2O3，褐色磁性物质 直径大小：1μm左右 磁珠类型：
分为氨基磁珠、羧基磁珠、苯甲磺酰基磁珠和链霉 亲和素磁珠等四种磁珠 磁珠特性： 不同供应商的不同类型磁珠，亲水性不同，在溶液 中的状态也不同，所需的磁吸时间也不同。磁吸时 间过短，会造成丢磁；磁吸时间过长，会造成磁珠 聚集，不宜分散。
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需要解决的关键点（2）
混匀模块：
试剂架的混匀功能？混匀频率和混匀方式？反应 槽是否带有混匀功能？
样品针和试剂针：
怎样防止样品与试剂，试剂与试剂之间的交叉污 染？怎样保证加液量准确？怎样防止针头堵塞？
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谢谢观看！
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化学发光法技术概要 及自动化免疫分析仪 技术要点
科华生物研发中心光免小组 李基
2010.7.14
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化学发光法反应基本原理
➢ 抗原-抗体反应
抗体能够特异性识别相对应的抗原，并与之结合，这种反 应称之为抗原抗体反应。 抗原-抗体反应具有特异性、敏感性、可逆性等特点。
➢ 酶促底物发光
将检测试剂中的抗原或抗体用碱性磷酸酶（AP）加以标 记，通过发光底物测定相对光子数（RLUs值），来检测 目标抗体或抗原的浓度。
洗涤液加量不小于350 µl。 发光检测恒温为宜。PMT能达到实验所需要求。 带有内置计算浓度功能及校准功能。
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需要解决的关键点（1）
洗涤模块：
洗涤次数？洗涤液种类？洗涤液体积？洗涤是否 带超声？洗涤流速？是否预洗？加液速度？
磁分离模块：
底吸还是侧吸？磁力大小的选择？磁分离时间？ 永磁还是顺磁？
样本+试剂1（或试剂1+试剂2），37℃孵育5－ 30分钟；
洗涤3-5次； 加入发光底物，5-15分钟检测。
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全自动仪器实验流程要求（2）
主要实验流程（2）——一步半法
样本+试剂1（或试剂1+试剂2），37℃孵育5－ 30分钟；
加入试剂3， 37℃孵育5－30分钟； 洗涤3-5次； 加入发光底物， 5-15分钟检测。