化学发光与电化学发光
化学发光与电化学发光
动力学曲线（反应时间） 光谱 量子产率 化学发光强度
七、化学发光分析
h
—
dcA
dt
k[R][A]
使[R]过量
k[A]
CA(t) = CA0 e-kt Ic L(t) = cl = cl kCA(t) = cl k CA0 e-k t
缺点：样品中被测物质浓度未知，故唯以使反应物起始浓度相等。只可用多次测定法逐步得到准确值。
八、化学发光的探测
分立式进样化学发光仪
PMT
R1
R2
s
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。
流动注射进样化学发光仪
样品sample
基态＋h
电子转移反应
e-
中性分子
自由基阴离子
氧化剂
+
+
受激分子
还原了的氧化剂
自由基阴离子与氧化剂之间的电子转移
自由基阳离子与还原剂之间的电子转移
h
五、化学发光反应
无机物的化学发光 一些无机物能够产生很弱的化学发光，例如： 硫酸氢盐被铬酸氧化 水被K、Na、Mg、汞齐分解 Al被空气中氧氧化 强酸被强碱中和 亚硫酸钠被空气氧化
二、典型的电致化学发光反应. 多环芳烃的ECL 按激发态分子或离子产生的历程可分为两类: 通过单重激发态途径的ECL(S-route ECL) R - e → R.+ 电极氧化 R + e → R. - 电极还原 R. + + R. - → R + 1R* 自由基湮灭 1R* → R + h ν 发光过程 9,10-二苯基蒽,将200Hz 左右的方波电位(1.3 -2.2V vs. SCE)加到电极 DPA - e → DPA. + 1.3 V DPA + e → DPA. - -2.2 V DPA. + + DPA. - → 1DPA* + DPA 1DPA* → DPA + h ν ( λ = 512nm)
化学发光检测原理
化学发光检测原理化学发光检测的原理基于发光分析方法的一般原理，即在光激发的作用下，发光物质中的电子被激发到较高能级，随后电子会从高能级退回到低能级，这个过程伴随着能量的释放，以光的形式传播出去。
从而产生可观测的光信号。
在化学发光检测中，一般采用的方法有化学发光法、化学发光电化学法和化学发光化学法。
化学发光法是通过化学反应的发光现象来检测分析物。
常用的发光反应有酶促发光反应、维生素C氧化反应、氧化亚铁发光反应等。
这些发光反应均为氧化还原反应，通过光激发和电子转移来产生发光现象。
化学发光电化学法是基于电化学原理和化学发光原理，通过在电极表面进行氧化还原反应产生发光。
在电化学发光电极上，有一个可逆反应体系，当电子从电极表面传到溶液中时，发生氧化还原反应，伴随着能量的释放和发光现象。
该方法的优点是实时性好、灵敏度高，适用于微量分析。
化学发光化学法是基于化学分析原理和化学发光原理，通过化学反应转变来产生发光。
常用的方法有硫酸钡法、雾化射线法等。
化学发光化学法一般可以实现灵敏的检测和定量的分析，但需要有一定的化学实验操作技巧和装置。
化学发光检测的核心是检测光信号，因此光学装置的设计和建立是关键。
光学装置一般包括光源、光学透镜、光栅或单色仪、探测器等。
光源的选择通常是根据需要的波长范围和较高的亮度来确定的，常见的光源有白炽灯、氘灯、钨灯等。
光学透镜和光栅或单色仪的作用是分离和选择特定的波长，以及提供单色光源。
光学探测器的选择一般根据需要的灵敏度和响应速度来确定，常见的探测器有光电倍增管、光电二极管和光敏电阻等。
化学发光检测方法的应用非常广泛，包括生物医学、环境监测、食品安全等领域。
在生物医学中，化学发光检测常用于酶标免疫分析、核酸检测和免疫组织化学等。
在环境监测中，化学发光检测可用于检测有机物、无机物和重金属等。
在食品安全中，化学发光检测可用于检测农药残留、添加剂和毒素等。
总之，化学发光检测方法是一种灵敏、快速、准确且广泛应用的分析技术。
化学发光与电化学发光的量子效率与发光稳定性研究
化学发光与电化学发光的量子效率与发光稳定性研究发光技术在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。
其中，化学发光与电化学发光是两种常见的发光方式。
量子效率和发光稳定性是评价发光过程的重要指标。
本文将探讨化学发光与电化学发光的量子效率与发光稳定性的研究进展。
一、化学发光的量子效率与发光稳定性研究化学发光是指利用化学反应释放出来的能量激发发光材料发出可见或近红外光。
在化学发光过程中，量子效率和发光稳定性是评价发光材料性能的重要指标。
1. 量子效率研究量子效率是指发光材料能将吸收的能量转化为可见光或近红外光的能力。
研究者通过对化学发光材料进行光谱分析，测量材料吸收和发射的光峰面积，以计算量子效率。
目前，研究者通过改变发光材料的结构和化学组成来提高量子效率。
例如，引入有机染料分子、半导体纳米晶体或稀土离子等，能够提高发光材料的量子效率。
2. 发光稳定性研究发光稳定性是指发光材料在长时间或多次激发发射过程中，在光谱特性和发光强度上的稳定性。
对于化学发光材料而言，提高其发光稳定性是十分重要的。
研究者通过分析光谱特性的变化、测量发光强度衰减速率等指标，来评估发光材料的稳定性。
他们通过改变材料的结构和控制反应条件等手段，提高发光材料的稳定性。
二、电化学发光的量子效率与发光稳定性研究电化学发光是指利用电化学反应激发发光材料发出可见或近红外光的过程。
电化学发光技术具有响应速度快、灵敏度高等优点，因此在分析化学、生物传感等领域有着广泛应用。
1. 量子效率研究电化学发光的量子效率与化学发光类似，都是评价发光材料发光能力的指标。
通过测量发光材料在电化学反应条件下的光谱特性，可以计算其量子效率。
研究者常通过改变发光材料的电化学环境，如改变电解质的浓度、pH值等，来提高电化学发光的量子效率。
2. 发光稳定性研究电化学发光的发光稳定性是指发光材料在长时间或多次激发发射过程中的稳定性。
发光稳定性的研究对于电化学发光技术的应用和发展具有重要意义。
化学发光的原理
化学发光的原理化学发光，是指物质在不受外界光源激发的情况下，自发地发出可见光的现象。
这种现象在自然界和人工合成的物质中都有所发现，比如某些生物体内会产生发光现象，同时在荧光材料、荧光染料和化学发光剂中也能观察到这一现象。
那么，化学发光的原理是什么呢？首先，我们需要了解发光的基本原理。
化学发光的原理主要包括两种，一种是化学发光，即物质在发生化学反应时产生的发光现象；另一种是电化学发光，即利用电化学方法产生发光现象。
这两种原理都是通过激发物质内部的电子或分子来实现的。
在化学发光中，最常见的原理是通过化学反应产生激发态的分子，然后这些激发态的分子会通过放出光子的方式回到基态，从而产生可见光。
这种化学反应的典型例子就是荧光分子的发光原理。
荧光分子在受到激发后，电子跃迁到激发态，然后在短暂的时间内再次跃迁到基态，并释放出光子。
这种发光过程是一个非常快速的过程，通常持续时间很短，因此我们能够观察到的是瞬间的亮光。
而在电化学发光中，电化学方法通过在电极上施加电压，使得物质发生氧化还原反应，从而产生发光现象。
这种原理被广泛应用于发光二极管（LED）和有机电致发光器件（OLED）等光电器件中。
通过控制电场和电流，可以实现对发光颜色和亮度的调节，因此在显示技术和照明领域有着广泛的应用。
总的来说，化学发光的原理是通过激发物质内部的电子或分子，使其处于激发态，然后再回到基态释放出光子，从而产生可见光。
这种发光现象在生物体内和人工合成的材料中都有所发现，并且在生物成像、荧光标记、光电器件等领域有着重要的应用。
随着科学技术的不断发展，我们相信化学发光的原理将会有更加广泛的应用和深入的研究。
吖啶酯化学发光和电化学
吖啶酯化学发光和电化学
吖啶酯化学发光和电化学发光是两种常见的发光体系，各自具有独特的优势和应用领域。
吖啶酯化学发光体系以其简单、高效、灵敏和稳定的特点在免疫分析领域中发挥着重要作用。
吖啶酯在碱性条件下，通过与过氧化氢反应产生发光，无需催化剂，操作简便。
此外，吖啶酯发光快速集中，强度大，半衰期约为0.9秒，能在短时间内实现高效检测。
由于其发光性质，吖啶酯适用于各种抗原、半抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素和药物等的检测分析。
电化学发光体系则是通过电化学反应产生发光，具有较高的灵敏度和特异性。
电化学发光体系通常采用有机染料作为发光试剂，如螺旋金刚烷-1,2-二氧乙烷及其衍生物。
在电化学发光分析中，染料在电极表面发生氧化还原反应，产生电子跃迁并发出光子。
电化学发光体系具有较高的灵敏度和特异性，适用于多种分析物的检测。
尽管吖啶酯化学发光和电化学发光各自具有优点，但在某些情况下，一种发光体系可能比另一种更适合特定的分析应用。
例如，当需要快速、简便的检测方法时，吖啶酯化学发光体系可能是更好的选择。
而当对灵敏度和特异性要求较高时，电化学发光体系可能更合适。
总之，吖啶酯化学发光和电化学发光都是具有重要应用价值的发光体系。
它们在不同的分析场景中发挥着重要作用，为科研和临床检测提供了高效、灵敏和可靠的方法。
随着科学技术的不断发展，这两
种发光体系在未来的分析领域中将得到更广泛的应用，并为人类生活带来更多便利。
化学发光间接法
化学发光间接法一、介绍化学发光间接法是一种利用化学反应产生的发光现象来研究物质性质的方法。
它通过将待测物与发光试剂反应，产生发光物质，再通过测量发光强度来确定待测物的含量或其他相关信息。
化学发光间接法具有灵敏度高、选择性好、操作简便等优点，在生物医学、环境监测、食品安全等领域有广泛应用。
二、原理化学发光间接法的原理基于化学反应的能量释放。
当待测物与发光试剂反应时，会产生一个激发态物质。
激发态物质发生跃迁时会放出能量，并以光的形式发射出来，形成发光现象。
通过测量发光强度的大小，可以间接确定待测物的含量或其他相关信息。
三、发光机制化学发光间接法常用的发光机制有化学发光、酶促发光和电化学发光等。
1. 化学发光化学发光是指通过化学反应产生发光现象。
常见的化学发光反应有氧化还原反应、酸碱反应、络合反应等。
其中，氧化还原反应是最常用的化学发光机制。
在氧化还原反应中，发光试剂（如过氧化物、硫酸亚铁等）与待测物发生反应，产生激发态物质，进而发生跃迁，释放出能量并发光。
2. 酶促发光酶促发光是指利用酶的催化作用来产生发光现象。
常见的酶促发光反应有辣根过氧化物酶（HRP）催化的发光反应、碱性磷酸酶（AP）催化的发光反应等。
在酶促发光反应中，酶与底物反应，产生激发态物质，从而发生跃迁并发光。
3. 电化学发光电化学发光是指利用电化学反应产生发光现象。
常见的电化学发光反应有电化学发光免疫分析法（ECLIA）等。
在电化学发光反应中，电极上的发光试剂与待测物反应，产生激发态物质，进而发生跃迁并发光。
四、应用化学发光间接法在许多领域都有广泛应用。
1. 生物医学化学发光间接法在生物医学领域有重要应用。
例如，利用酶促发光反应可以检测血液中的生物活性物质，如癌症标志物、药物代谢产物等。
化学发光间接法还可以用于检测病原体、基因表达水平等。
2. 环境监测化学发光间接法在环境监测中起到重要作用。
通过检测空气、水体、土壤等中的有害物质，可以评估环境质量，保护生态环境。
电化学发光
电化学发光在化学的世界里，有一个神秘而又美丽的世界，那就是化学发光。
化学发光源于有机体内部分子在特定条件下的转动和电子跃迁产生的光。
在这个神奇的世界里，有着无穷无尽的奥秘。
就拿我们最熟悉的化学元素碘来说吧，它有两种形态：游离态的单质碘和聚合态的化合物碘单质。
碘和水剧烈反应生成氢气和碘化氢。
这种现象称为化学发光。
2003年，我国自主研发的第一颗卫星“东方红一号”升空。
2007年，我国在酒泉卫星发射中心成功发射了第二颗“东方红一号”卫星。
这些对于我们普通人来说或许并不觉得什么，但是这两颗卫星可都是用碘化学发光技术制造出来的。
第一颗卫星上的“化学发光源”全称叫做“化学发光导航”，第二颗卫星上的“化学发光源”全称叫做“碘化学发光导航”。
为什么会有化学发光呢？大家想过这个问题吗？化学发光是由于化学反应过程中，受激原子核外电子从高能级向低能级跃迁时，能量以光子的形式释放出来的现象，所以又称电化学发光。
物质受到光辐射照射时，电子吸收光子能量，从基态跃迁到较高能级（通常为激发态），同时将多余的能量以光辐射的形式释放出去，产生光子发射。
如果有电流通过物质，则物质发光的同时伴随发热。
有机体发光时吸收光子能量，当能量消耗殆尽后，发光结束。
所以化学发光的本质就是光的发射。
其实，化学发光就是一种光现象。
所谓的光，指的就是电磁波。
电磁波按其波长的长短，分为紫外线、可见光、红外线、微波、 X射线、γ射线、射电、红外线、无线电波、水中的声波等。
那么，我们知道，发光的物质都是由原子组成的。
原子的内部结构分为三层：核外电子被原子核束缚着，组成原子核；原子核中正负电荷交替排列，组成一个带正电荷的稳定体系；原子核外有数层电子，形成电子云。
这样一来，每一个原子都具有不同能量的激发态，只要外加能量，就会从一个能级跃迁到另一个能级，从而辐射出光子。
人眼看到的光，实际上是光源发射出的一种能量很弱的电磁波，比太阳光还弱几万倍。
科学家们经过精确测量发现，原子和分子是能够发光的。
化学发光与电化学发光的基本原理与机制
化学发光与电化学发光的基本原理与机制化学发光，指的是物质在一定条件下，通过化学反应产生光的现象。
电化学发光，则是在电化学系统中，通过氧化还原反应产生光的过程。
本文将重点探讨化学发光和电化学发光的基本原理与机制。
一、化学发光的基本原理与机制化学发光的基本原理可以归结为三个方面：有序激发态构成、反应活化、光子释放。
在化学发光的过程中，首先是物质被激发到有序激发态，然后通过反应活化，最后释放出光子。
1. 有序激发态构成有序激发态指的是物质在电子基态和激发态之间的高能态。
在化学发光中，通过化学反应使物质激发到有序激发态，从而形成化学发光现象。
有序激发态的产生，可以通过物质的激发剂、促进剂等辅助物质参与反应来实现。
2. 反应活化反应活化是指在化学发光过程中，物质的能量发生跃迁，由低能态向高能态转化的过程。
这一过程是通过化学反应来实现的，常见的反应活化方式包括能量转移、能量传递等。
通过反应活化，物质的电子在激发态和基态之间跃迁，产生能量释放和光子发射。
3. 光子释放光子释放是指通过电子的跃迁，产生光的现象。
当物质的激发态电子跃迁回基态时，它所携带的能量将以光的形式进行释放。
物质的发光特性由其分子结构和电子能级决定，不同的化学物质在发光时会产生不同的颜色。
二、电化学发光的基本原理与机制电化学发光是指在电化学系统中，通过氧化还原反应产生的电化学能转化为光能的过程。
与化学发光相比，电化学发光更加可控且效率更高。
1. 电化学系统电化学发光系统由电极、电解质和发光材料构成。
电极作为电子传输的通道，在电解质中产生氧化还原反应。
发光材料通常包括含有发光中心的物质，如金属离子或有机染料。
当电流通过电解质和电极之间的界面时，产生氧化还原反应，从而激发发光材料产生光。
2. 发光机制电化学发光的机制可以分为直接发光机制和间接发光机制。
直接发光机制是指在氧化还原反应过程中，发光材料本身发出光。
而间接发光机制是指氧化还原反应产生的反应物与发光材料间产生能量转移，并由发光材料发出光。
化学发光微粒子免疫法与电化学发光法测定促甲状腺激素的性能比较
化学发光微粒子免疫法与电化学发光法测定促甲状腺激素的性能比较目的：比较化学发光微粒子免疫法（CMIA）与电化学发光法（ECLINA）测定血清促甲状腺激素的性能。
方法：每天选取临床样本8份，包括门诊与住院患者，排除溶血、脂血及用药情况。
分别用CMIA与ECLINA测定样本促甲状腺激素含量，连续测定7 d，记录检验结果。
去除离群点，以电化学发光法为对比方法作为X轴，化学发光微粒子法为实验方法为Y轴，计算化学发光微粒子免疫法与电化学发光法的线性方程和相关系数，进行偏差评估。
结果：CMIA与ECLINA测定促甲状腺激素的线性回归方程为Y=0.7863X+0.0632，相关系数r2=0.9946，两种检测方法的测定值之间存在着高度相关关系（P＜0.01）。
两种实验方法均存在随着结果增高偏差增大现象，但均能满足临床要求。
结论：ARCHITEC和ECLINA具有高度相关性，可以建立相关方程，在某一方法不能满足实验室而参考值又不能变换时可以用另一方法代替。
促甲状腺激素（Thyroid stimulating hormone，TSH）是由腺垂体嗜碱性细胞分泌的一种糖蛋白类激素，是判断下丘脑-垂体-甲状腺轴功能的首选指标，是诊断甲状腺疾病重要的第一线指标[1-2]。
随着检验医学的发展，化学发光法测定血清TSH已成为甲状腺功能检查的常规手段。
然而不同的化学发光分析系统检测结果是否一致，是实验室需要探讨的重点。
因为在甲状腺疾病诊断中，促甲状腺激素的水平至关重要，特别对于亚临床患者，主要看促甲状腺激素水平。
因此，本文对血清TSH电化学发光免疫分析与化学发光微粒子免疫分析测定结果进行分析，系统地对两种不同方法进行对比分析及偏移评估，从而探讨不同检测系统间对同种测定项目的检测结果是否具有可比性，并为判断临床的可接受性提供依据，现报道如下。
1 材料与方法1.1 仪器与试剂电化学发光法所用仪器为罗氏CobasE602全自动电化学发光分析仪，所用试剂为德国罗氏试剂（批号：182942-01，规格：200测试/盒），质控品为德国罗氏免疫通用质控品（批号：177813-04），定标液为德国罗氏TSH 定标液（批号：180413-01）；化学发光微粒子免疫法所用仪器为雅培I2000SR化学发光免疫分析仪，试剂为美国雅培试剂（批号：44904U100，规格：4×500测试/盒）；TSH校准品为雅培试剂（批号：45240u100），质控为美国伯乐免疫分析用质控液（批号：40271 40273）1.2 样本采集遂宁市中心医院本部门诊及住院患者当日血清8份，连续采集7 d，共56份。
化学发光与电化学发光的发展历程与未来趋势
化学发光与电化学发光的发展历程与未来趋势化学发光与电化学发光是两种重要的发光原理，它们在科学研究、工业应用以及生物医学领域都具有广泛的应用前景。
本文将对化学发光与电化学发光的发展历程进行介绍，并展望其未来的发展趋势。
一、化学发光的发展历程化学发光是指物质在化学反应过程中产生可见光的现象。
早在19世纪初，人们对化学发光现象进行了初步的探索。
然而，直到20世纪50年代，才由塔金斯基等科学家首次成功合成了发光有机化合物，并发现了其激发态发光的原理。
这一突破为化学发光的研究奠定了基础，也标志着化学发光进入了一个新的发展阶段。
在20世纪80年代，随着理论和实验方法的不断发展，科学家们对化学发光的机理有了更深入的理解，并提出了一系列相关的模型和理论。
同时，也逐渐发现了许多新的化学发光体系，比如硫酮类、稀土离子等。
这些新的发光体系在提高发光效率和延长发光时间方面做出了重要贡献。
二、电化学发光的发展历程电化学发光是指通过电化学反应产生发光的过程。
与化学发光相比，电化学发光在能量转换效率、发光的持续时间以及对外界条件的响应性方面具有一定的优势。
电化学发光的研究起源于20世纪60年代的电解发光现象。
在电化学发光的发展过程中，研究者们陆续提出了许多新的电化学发光体系，并不断改进和优化相应的电极材料和反应条件。
例如，有机电化学发光体系中的氧化铝导电薄膜、聚合物导电薄膜以及电沉积法制备的金属纳米颗粒等，都为电化学发光的进一步发展提供了重要的技术支持。
三、化学发光与电化学发光的未来趋势随着科学技术的不断进步，化学发光与电化学发光在未来将继续发展并具有广阔的应用前景。
以下是未来发展的趋势展望：1. 发光材料的研究与设计：科学家们将继续寻求新的发光材料，研究其发光机理，并通过调控材料结构和改进制备方法来提高发光效率和稳定性。
2. 发光器件的制备与应用：随着纳米技术与光电子技术的不断发展，人们可以制备出更加高效、紧凑和稳定的化学发光和电化学发光器件，这将为发光技术在光电子器件、生物医学成像和显示技术等领域的应用提供更多可能性。
直接化学发光与电化学发光之比较
直接化学发光与电化学发光之比较自1982年人们就开始研究将电促化学发光标记物（ECL）用于各种免疫检查，但直到最近，随着罗氏公司力图将这一技术用于其新系列的仪器中，才重新引起人们对电化学发光的关注。
尽管电化学发光标记物同经典的化学发光标记物吖啶酯（AE）有很多相似的特性，但在技术细节方面并不相同，这使得电化学发光并不适合于现代自动免疫仪器。
本文详细探讨了电化学发光的技术特点以及该技术对仪器性能的局限性，并根据厂家所给的性能指标将电化学发光系统与采用AE技术的仪器进行了比较。
尽管同老式的手工操作或与采用比色法、包被管和酶免法的半自动分析仪相比，罗氏公司的仪器在检测技术和操作特性上颇具吸引力，但实际上罗氏所面对的真正竞争对手并非这些过时的技术，而是象Bayer诊断产品公司出品的ACS：180SE这样的先进仪器。
背景与发展过程早在19世纪20年代，人们就观察到电解过程中的发光现象，但在60年代以前，很少有人对此现象进行研究。
从1982年开始，人们就一直在研究将可产生电促发光的三联吡啶衍生物应用于免疫实验中。
1991年，IGEN公司（美国马里兰州洛克威尔公司）推出了采用这一技术的商品化仪器和试剂，1990年和1991年，IGEN公司分别与ESAI公司（日本）和罗氏公司签订协议，共同发展免疫检验项目，并授予它们ECL技术的使用权。
电化学发光“理论上”的优越性ECL具有许多与AE相同的优点，但在理论上，ECL较之目前AE技术的最重要的优越性就是其具有更高的灵敏度，该论点是基于电化学标记物具有循环参与电化学反应的能力，每个标记物分子可多次产生光子。
但在实际中，即使ECL所宣传的检测范围也一直没有超过AE的检测限，而且，采用ECL的免疫实验较之大量采用AE技术的商品化免疫项目并没有显示其具有更优越的灵敏度。
电化学发光的缺点ECL有三个最主要的缺点：l 检测标记物时需要三个电极（一个金/铂激发电极，两个测定电极），3000美元/5000美元一个，需更换。
电化学发光和化学发光测TSH的方法学比较
电化学发光和化学发光测TSH的方法学比较【摘要】目的探究分析电化学发光和化学发光测TSH的效果和临床应用价值。
方法选取130份血清标本（2020年5月—2021年5月于我院门诊接受诊疗的患者所提供）作为本次研究材料，再根据所选血清标本编号的数字奇偶性将其划分为对照组和观察组两组，每组均分到65份标本材料，均需对促甲状腺激素（TSH）的水平进行测定。
其中，对照组所在的所有血清标本均采用化学发光免疫法进行检测，而观察组所在的所有血清标本均采用电化学发光免疫法进行检测，连续检测1周，记录检测数据，对比两种不同检测方式的TSH检测效果。
结果（1）就精密度上来看，观察组所用检测方式的低、中、高批内和批间变异系数值（CV）均低于对照组，结果数据经对比显示（P＜0.05）有统计学意义；（2）就准确度上来看，观察组所用检测方式的精准度显著高于对照组，结果数据经对比显示（P＜0.05）有统计学意义。
结论电化学发光和化学发光测TSH都可以获得相应的检测结果，但就检测的精密性和准确度来看，电化学发光法更具优势，检测价值更高，可以考虑于后期进一步增强对该检测法的推广应用力度。
【关键字】TSH；促甲状腺激素；电化学发光免疫法；化学发光免疫法；检测效果促甲状腺激素（TSH）是腺垂体分泌的重要激素，其主要生理功能在于刺激甲状腺细胞的发育、合成和促进甲状腺激素分泌，是平衡甲状腺功能的重要因素。
因此，在临床中，TSH是检测评估患者甲状腺功能的重要指标之一。
诸多专家根据多年的研究发现，不同的检测方式对于TSH的检测作用不一样，得到的检测结果也具有差异，如何选择合适的检测方式是诊断与TSH水平变化相关疾病的关键[1]。
由此可见，研究出科学有效的TSH检测方式具有重要的临床意义。
笔者为研究电化学发光和化学发光测TSH的效果和临床应用价值，此次特从院中抽取130例患者提供的血清标本进行分组调研，相关分析报告如下。
1对象和方法1.1对象选取130份血清标本（2020年5月—2021年5月于我院门诊接受诊疗的患者所提供）作为本次研究材料，再根据所选血清标本编号的数字奇偶性将其划分为对照组和观察组两组，每组均分到65份标本材料，均需对促甲状腺激素（TSH）的水平进行测定。
电化学发光法和化学发光法
电化学发光法和化学发光法1.一个生物的方法，一个化学方法！生物方法的特异性强点，干扰因素少点，结果准确点。
2.化学发光与酶联免疫都是生物学检测，只不使用的指示系统不一样，化学发光是通过光子计数来定量，酶联免疫是通过颜色深浅来区分，化学发光使用成本高、可以自动化、灵敏度高、适合疾病治疗过程中的动态观测，酶联免疫成本低、操作方便、灵敏度低，适合疾病的初期定性诊断与大面积体检。
3.包被板不同，底物不同，检测系统三种均不同。
其余的抗原、抗体、酶都可相同。
1、原理上的区别化学发光法依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光强度在一定条件下呈线性定量关系的原理，利用仪器对体系化学发光强度的检测，而确定待测物含量。
酶联免疫法原理是在测定时把受检标本和酶标抗原或抗体与固相载体表面的抗原或抗体起反应加入酶反应的底物后，底物被酶催化变为有色产物，产物的量与标本中受检物质的量直接相关，故可根据颜色反应的深浅来进行定性或定量分析。
2、分类上的区别化学发光法依据供能反应的特点，可将化学发光分析法分为普通化学发光分析法，供能反应为一般化学反应；生物化学发光分析法，供能反应为生物化学反应；电致化学发光分析法，供能反应为电化学反应。
根据测定方法又可分为直接测定CL分析法、偶合反应CL分析法等。
酶联免疫法根据测定方法可分为双抗体夹心法；双位点一步法；间接法测抗体法，利用酶标记的抗体以检测已与固相结合的受检抗体；竞争法，以测定抗原为例，受检抗原和酶标抗原竞争与固相抗体结合，因此结合于固相的酶标抗原量与受检抗原的量呈反比。
3、作用上的区别化学发光法在痕量金属离子、各类无机化合物、有机化合物分析及生物领域都有广泛的应用。
酶联免疫法可用于测定抗原，也可用于测定抗体，ELISA现在已成为目前分析化学领域中的前沿课题。
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
化学发光荧光检测法
化学发光荧光检测法引言化学发光荧光检测法是一种基于物质发出的荧光或化学发光现象进行分析和检测的方法。
该方法具有灵敏度高、选择性好、操作简便等优点，被广泛应用于生命科学、环境监测、食品安全等领域。
本文将介绍化学发光荧光检测法的原理、应用及前景。
一、化学发光原理化学发光是指物质在化学反应过程中释放出的光。
在化学发光反应中，发光物质（发光剂）在激发态被激发后，经历从激发态返回基态的过程，释放出光能。
这种光能的释放可以是瞬时的一次性释放，也可以是持续的周期性释放，形成连续的光信号。
二、化学发光荧光检测方法1. 荧光探针法荧光探针法是一种常用的化学发光荧光检测方法。
通过选择合适的荧光探针，可以对目标物质进行高灵敏度、高选择性的检测。
荧光探针的选择要考虑到目标物质的特性和检测要求，常见的荧光探针包括有机染料、金属络合物等。
2. 酶标记法酶标记法是一种利用酶与底物反应产生化学发光的方法。
在酶标记法中，酶与特定的抗原或抗体结合，形成酶-抗原或酶-抗体复合物，然后通过酶底物的作用，产生化学发光。
这种方法可以用于蛋白质、核酸等生物大分子的检测。
3. 电化学发光法电化学发光法是一种利用电化学方法产生化学发光的技术。
在电化学发光中，通过电化学反应使得发光物质发生激发，从而产生化学发光。
这种方法可以用于金属离子、小分子有机物等的检测。
三、化学发光荧光检测的应用1. 生命科学领域化学发光荧光检测法在生命科学领域得到了广泛应用。
在细胞实验中，可以利用荧光探针对细胞内的蛋白质、核酸等进行检测，以研究细胞的功能与代谢。
此外，化学发光荧光检测法在基因测序、免疫分析等方面也有重要应用。
2. 环境监测化学发光荧光检测法在环境监测中具有重要作用。
例如，可以利用荧光探针检测水中的重金属离子、有机污染物等，以评估水质的安全性。
此外，化学发光荧光检测法还可以用于大气污染物的检测、土壤污染的评估等。
3. 食品安全食品安全是近年来备受关注的问题，化学发光荧光检测法在食品安全领域发挥了重要作用。
化学发光和电化学发光的区别
化学发光和电化学发光的区别免疫学技术的迅速发展对精度的要求越来越高，一般的酶免检测技术已逐渐无法适应这种形势的需要。
现今发展的主流已不再是用放射性同位素标记的测定方法(避免污染环境及对人体损害)，而是转向于能在任何地方操作的快速均相和固相测定，最终趋向于能够枪测到皮克或10负18摩尔级的、非同位素的、自动或半自动的实验室测定技术，发光免疫分析技术顺应了这一潮流，开创了免疫诊断的新纪元。
发光免疫分析是一种灵敏度高、特异性强、检测快速及无放射危害的分析技术。
70年代末以来得到了迅速发展，目前在国际上已经实现商品化和产业化的发光免疫分析产品，主流方法学上可以分为：化学发光、电化学发光(也称场致发光和电致发光)两种。
代表的一线品牌有：美国雅培公司、瑞士罗氏公司、美国贝克曼公司、德国西门子公司。
1、化学发光化学发光是指在化学反应过程中发出可见光的现象。
通常是指有些化合物不经紫外光或可见光照射，通过吸收化学能(主要为氧化还原反应)，从基态激发至激发态。
退激时通过跃迁(或将激发能转移至受体分子上)，释放能量产生光子，以光形式放出能量从而导致的发光现象。
其主要特点为消耗发光剂。
同时量子效率相对较低。
1.1 按化学反应类型分类：可分为酶促化学发光和非酶促化学发光两类。
其中酶促化学发光主要包括辣根过氧化物酶(HRP)系统、碱性磷酸酶(ALP)系统、黄嘌呤氧化酶系统等。
酶促发光的共同特点为发光过程中作为标记物的酶基本不被消耗，而反应体系中发光剂充分过最，因此发光信号强而稳定，且发光时间较长。
因此可采用速率法测量，故检测方式简单、成本较低。
酶促反应的主要缺点为工作曲线可能随时间漂移，而且低端斜率容易呈非线性下移。
而非酶促化学发光包括吖啶酯系统、草酸酯系统、三价铁一鲁米诺系统等。
非酶促发光的共同特点为发光过程中标记物被消耗。
1.2 按发光持续时间分类：可分为闪光和辉光两类，闪光型发光时间在数秒内，如吖啶酯系统。
其检测方式一般采用原位进样和时间积分法测量，即在检测器部位加装进样器，并保证加入发光剂和检测2个过程同步进行；同时以整个发光信号峰的面积为发光强度。
罗氏电化学发光化学发光检测结果
罗氏电化学发光化学发光检测结果罗氏电化学发光化学发光检测（Roche electrochemiluminescence immunoassay，ECLIA）是一种基于化学发光原理的生化检测技术，广泛应用于临床诊断、药物筛选、环境监测等领域。
该技术具有灵敏度高、特异性好、操作简便、结果稳定等优点，因此受到了广泛关注和应用。
本文将从技术原理、应用范围和发展趋势等方面对罗氏电化学发光化学发光检测进行详细介绍。
一、技术原理罗氏电化学发光化学发光检测技术是基于电化学发光和化学发光原理的一种生化检测技术。
其基本原理是通过特定的抗体-抗原反应，将感兴趣的生物分子标记上特定的发光分子，当这些标记分子与特定底物反应时，产生化学反应产生发光。
通过检测产生的化学发光信号大小来定量分析待测物质的浓度。
罗氏电化学发光化学发光检测技术主要包括三个关键步骤：标记、洗脱和检测。
首先，将待检测物质与特定的抗体结合，并标记上发光物质。
然后，利用特定的洗脱方法将未反应的物质除去，最后通过检测设备对发光的强度进行测定。
二、应用范围罗氏电化学发光化学发光检测技术在临床诊断、药物筛选、环境监测等领域有着广泛的应用。
在临床诊断领域，该技术被应用于各种疾病的早期筛查、疾病的诊断与分型、治疗效果的监测等方面。
例如，在肿瘤标志物、感染性疾病、免疫相关疾病等方面都有广泛的应用。
在药物筛选方面，罗氏电化学发光化学发光检测技术可以用于快速检测潜在药物的毒性、药效、药代动力学等参数，帮助研究人员更快速地筛选出有效的药物。
在环境监测方面，该技术可以用于水质、空气、土壤等环境样品中有毒有害物质的检测，为环境保护提供有力的技术支持。
三、发展趋势随着生物技术的不断发展和进步，罗氏电化学发光化学发光检测技术也在不断创新和发展。
未来，该技术将有以下几个发展趋势：1.高通量化：随着自动化技术的发展，罗氏电化学发光化学发光检测技术将更加高效、快速，实现高通量的检测。
2.多参数检测：未来的罗氏电化学发光化学发光检测技术将可以同时检测多种生物标志物，实现多参数的综合分析。
化学发光与电化学发光
开发新型的化学发光和电化学 发光试剂，以提高检测的灵敏 度和选择性。
将化学发光和电化学发光技术 应用于实际样品的分析，以提 高分析的准确性和可靠性。
THANK YOU
定义
电化学发光是一种基于电化学反应和 化学发光现象的检测技术。
特点
高灵敏度、高选择性、宽线性范围、 快速响应等。
电化学发光的原理
电化学反应
在电场作用下，电活性物 质在电极表面发生氧化或 还原反应。
激发态物种
反应产生的激发态物种在 回到基态时释放光子。
发光信号
光子信号通过光电倍增管 等检测器转换为可测量的 电信号。
开发食品安全应用
研究如何将化学发光和电化学发光 技术应用于食品安全检测，保障人 们的饮食安全。
05
结论
化学发光与电化学发光的共性与差异
共性 两者都是通过化学反应或电化学反应产生光的过程。
两者都可用于生物和化学分析，如免疫分析、核酸分析等。
化学发光与电化学发光的共性与差异
• 两者都可用于痕量物质的检测，如金属离子、有机物等。
研究目标是开发出高效且寿命长的发光材料，以提高化学发光和电 化学发光的性能。
探索多功能发光材料
除了单纯的发光性能，人们也在探索具有特殊功能的发光材料，如 变色、光敏等。
新的检测技术的开发
开发高灵敏度检测技术
通过改进检测技术，提高化学发光和 电化学发光的灵敏度，使其能够用于 更低浓度样本的检测。
发展快速检测技术
电化学发光
电化学发光是在电极表面，电子和空穴注入到有机物分子中，使其激发并发出 光子。
仪器设备的比较
化学发光
化学发光通常需要一个化学反应系统，包括反应物、催化剂等，以及一个检测光 信号的仪器。
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间接化学反应发光
例:
O O ArO C O C OAr +H2O2 O O C C + 2ArOH O
A + B —> C* + D C* + E —> E* + C
O O
E* —> E + hυ
C C O O
+F O
O- O
.
. F+
C C O
O-O
.
. F+
C C O O
F*+ 2CO2
F*
F + hv
H2O2 OH-
O O
N N
O-
NH2
COO
*
COO
基态＋hν
电子转移反应
e-
+
+
中性分子
自由基 阴离子
氧化剂
受激分子
还原了的 氧化剂
自由基阴离子与氧化剂之间的电子转移
自由基阳离子与还原剂之间的电子转移
2+
3+
N Ru N 3
N2H4 H+ H2O
Ru
N
N 3
hν
五、化学发光反应 无机物的化学发光 一些无机物能够产生很弱的化学发光，例如： 硫酸氢盐被铬酸氧Байду номын сангаас 水被K、Na、Mg、汞齐分解 Al被空气中氧氧化 强酸被强碱中和 亚硫酸钠被空气氧化
以测定时间为基础的发光分析
ν R + A →B + hυ
当 =0 t
0 0 CA = CR = a
当反应进行到t时，如反应消耗了x mol的R和A， 则也生成了x mol的B dx ν= = k[R][ A = k(a x)2 ] dt x t dx ∫ (a x)2 = k ∫ dt 0 0 1 1 = kt ax a 1 1 = kt [ A]t [ A]0
有机物的化学发光 烃 醇、醛、酮、酸、酯 多酚 杂环化合物
典型的化学发光反应
鲁米诺 (luminol)
* OXIDANT BASE
3-APA
+
hν 3-Aminophthalate
luminol
λmax = 425 nm 氧化剂: H2O2 O2 KMnO4 NaClO I2 [Fe(CN)6]3-.
Ru(bpy)32+的ECL
Ru(bpy)32+ + e → Ru(bpy)3+ 还原 Ru(bpy)3 电极氧化
2+
电极
- e → Ru(bpy)33+
Ru(bpy)3+ + Ru(bpy)33+ → Ru(bpy)32+ + Ru(bpy)32+* Ru(bpy)32+* → Ru(bpy)32+ + h ν ( λ = 620nm)
催化剂: 过氧化酶 氧化血红素 过渡金属离子(Co2+、 Cu2+、 Fe3+ etc.)
光泽精 (lucigenin)
CH3 N
+
CH3
Oxidation OH N+ CH3
.2NO3
N
NMA
*
O
+
LIGHT
N-METHYLACRIDONE (NMA)
Lucigenin
λmax = 440 nm(绿色) 氧化剂: H2O2 还原剂 + O2 还原剂: 乳酸 尿酸 抗坏血酸 催化剂: 过渡金属离子 抑制剂: 酚类物质对此反应有抑制作用
t = t1/ 2
反应物质浓度减少一半所需的时间
1 1 = kt1/ 2 [A]0 [A]0 2 1 = k[ A]0 t1/ 2
缺点：样品中被测物质浓度未知，故唯以 使反应物起始浓度相等。只可用多次测定 法逐步得到准确值。
八、化学发光的探测
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。
λmax = 562 nm 此反应重要的分析对象是ATP 10-11~10-14mol
细菌发光 (bacterial BL)
FMNH2 + O2 + RCHO
还原型吡啶核苷酸黄素
luciferase
FMN + RCOOH + H2O + hv
λmax = 490nm
主要分析物 FMN
10-12mol
四、化学发光反应的机理
激发态氧生成型 →2 H2O2 + Cl2 → HCl + O2* O2* → O2 + hν ν 低浓度 高浓度 单分子发射 双分子发射 1268nm 634nm 分子对同时跃迁
双氧基化合物分解 最有效的化学发光反应与双氧基化合物的 分解有关。 分解有关。
NH2 O N N O NH2 O-
此反应常用于NADH和NADPH试验 10-15mol
FMN + NADH
NADH脱氢酶
FMNH2+ NAD
六、化学发光的表征
动力学曲线（反应时间） 动力学曲线（反应时间） 光谱 量子产率 化学发光强度
七、化学发光分析
R + A
υ
B + hν
υ = dcA= —
dt
使[R]过量
k[R][A]
υ = k[A]
三、电致化学发光仪
PREL仪器结构图 仪器结构图
自制的电化学发光池和组合电极示意图
四、 电致化学发光的特点
灵敏度高,线性范围宽 仪器简单。 灵敏度高 线性范围宽, 仪器简单。 线性范围宽 化学发光反应的电化学诱发可对这些反应在时间上进 行控制。 行控制。 可通过变换电位控制反应, 改善选择性。 可通过变换电位控制反应 改善选择性。 光产生于电极附近, 改善了分析探测的空间控制。 光产生于电极附近 改善了分析探测的空间控制。 试剂可现场产生，不稳定分析物可现场产生。 试剂可现场产生，不稳定分析物可现场产生。 没有电化学探测中的电子干扰问题。 没有电化学探测中的电子干扰问题。 多种物质可被同时测定。 多种物质可被同时测定。 一些化合物可在ECL反应中被循环使用。 反应中被循环使用。 一些化合物可在 反应中被循环使用 电极表面的污染问题。 电极表面的污染问题。 ECL体系较少 分析物种有限。 体系较少, 体系较少 分析物种有限。 机理问题。 机理问题。
鲁米诺的 鲁米诺的ECL
on a rotating ring (Au)-disc electrode (Au) system disc: OOH ring: OOH → O2 LH → L negative pulse positive pulse
鲁米诺的典型ECL 鲁米诺的典型ECL 反应机理
当体系中含有强氧化或还原性物质,只要施加单 当体系中含有强氧化或还原性物质 只要施加单 向正或负电压就可以得到Ru(bpy)32+ 的ECL。如典 向正或负电压就可以得到 。 型的Ru(bpy)32+ - C2O42- 和Ru(bpy)32+ - S2O82- 体系： 体系： 型的
理
Ru(bpy)32+ - C2O42- 共存体系的ECL 机
R + A →B + hυ dCA υ = = k[R][ A][M] dt [R]过量 υ＝k′[A][M]
M
[M] <1g / ml ek′[M ]t ≈1 0 Imax = φCLk′CA[M] 0 [M]不变 Imax ∝ CA 0 CA不 变 Imax ∝ [M]
0 ICL (t) = φCLk′[M]CAeA′[M ]t
流动注射进样化学发光仪
流通池(flow cell) 流通池
样品sample 样品
PMT
recorder
waste 蠕 动 泵
九、化学发光分析的特点
优点 优点:
灵敏度高, 线形范围宽； 灵敏度高 线形范围宽； 仪器简单, 价格便宜； 仪器简单 价格便宜； 分析时间短。 分析时间短。
缺点 缺点:
通过三重态途径的ECL (T-route ECL) 通过三重态途径的 R - e → R. + 电极氧化 R + e → R. - 电极还原 R. + + R. - → 3R* + R 自由基湮灭 3R* + 3R* → 1R* + R 激发态转化 1R* → R + h ν 发光过程 N,N,N’,N’-四甲基苯二胺 简称 四甲基苯二胺(简称 四甲基苯二胺 简称TMPD)和DPA 的混 和 合溶液中, 合溶液中 TMPD – e → TMPD. + 0.16 V DPA + e → DPA. - -2.1 V DPA. - + TMPD. + → 3DPA* + TMPD 3DPA* + 3DPA* → 1DPA* + DPA 1DPA* → DPA + h ν
三、化学发光反应发生的条件
化学反应是放热反应。 化学反应的自由能的变化与发光波长的关系: –G ≥ hc / λex ≥ 2.857 × 10 – 4 千卡 / λex 摩尔 400~750nm的可见光发射时所需要的G 的数值应在 38~71千卡之间。 必须存在形成电子激发态的通道。 激发态分子必须以辐射光子的形式回到基态, 或将能量 传递给荧光分子。
过氧化草酸酯 (peroxyoxalates)
O O ArO C O C OAr +H2O2 O O C C + 2ArOH O
. . F+
O O C C O O