化学发光免疫分析技术原理及优势
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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，可从标准
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
（1） 加入H2O2 （pH<10）
冲洗后Βιβλιοθήκη （2） 加入碱 （pH>10）
发光
磁微粒技术
磁微粒模式图
特点 – 抗原和抗体结合与未结合 部分的易分离
ΦCL = 发光的分子数/ 参加反应的分子数 (4)
2.3 化学发光免疫分析的原理
化学发光免疫分析法是化学发光和免疫分析结合的产物。 它同时具有化学发光法的高灵敏度和免疫分析法的高选择 性。化学发光免疫分析是用化学发光反应的试剂标记抗原 或抗体, 标记后的抗原和抗体与待测物经过一系列的免疫 反应和理化步骤,最后以测定发光强度形式测定待测物的含 量。
• 安全性好及使用期长
• 免除了使用放射性物质。到目前为止，还未发现其危害性；试剂稳定，保存期可达一 年。
二、化学发光免疫分析基本原理
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。免疫反应系统是将标记物质标记在抗原或 抗体上, 经过特异性免疫反应后,形成抗原2抗体复合物。 然后进行对标记物进行检测, 来测定待检物。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, 利用发光信号测量仪器 光量子产率。
2.1 免疫分析原理
免疫分析是利用抗原与抗体特异性结合形成抗原2抗体复合 物而建立起来的一种高选择性的分析方法, 根据其检测方法可 分为非标记免疫分析和标记免疫分析。非标记免疫分析是利用 抗原与抗体结合形成抗原2抗体复合物后, 其理化性质发生改变 ,出现肉眼可见的沉淀、凝集等现象,利用这些现象来检测待检 物。标记免疫分析是在不影响抗原、抗体生物活性的基础上将 标记物质标记在抗原或抗体上, 然后进行免疫反应形成抗原2抗 体复合物, 再对标记质进行检测, 从而间接检测待检物的方法 。目前常用的标记物有放射性的125 I, 非放射性的碱性磷酸酶 、辣根过氧化物酶, 镧系稀土元素等。
ΦCL =ΦCE·ΦEM (1)
式中,ΦCL为化学发光效率,ΦCE为生成激发态的效率, ΦEM为激发态的发光效率。ΦCE和ΦEM分别定义为：
ΦCE = 生成激发态的分子数/ 参加反应的分子数 (2)
ΦEM = 发光的分子数/ 生成激发态的分子数
(3)
从(1) 、(2) 、(3) 式得化学发光的效率ΦCL等价于生 成荧光和磷光的量子效率。即:
化学发光免疫分析
一、化学发光免疫技术的概念 二、化学发光免疫分析基本原理 三、化学发光免疫分析的类型 四、临床应用 五、发展与展望
一、化学发光免疫技术的概念
化学发光免疫技术：化学发光分析是根据化学反应产生的辐射光 的强度来确定物质含量的分析方法。化学发光免疫分析是将化学发光 系统与免疫反应相结合，用化学发光相关的物质标记抗体或抗原，与 待测的抗原或抗体反应后，经过分离游离态的化学发光标记物，加入 化学发光系统的其它相关物产生化学发光，进行抗原或抗体的定量或 定性检测。
• 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
• 发光强度在 4 ～ 6 个量级之间与测定物质浓度间呈线性关系。这与显 色的酶免疫分析吸光度（ OD 值）为 2.0 的范围相比，优势明显。虽 然 RIA 也有较宽的线性动力学范围，但放射性限制了其应用。
• 光信号持续时间长
• 辉光型的 CLIA 产生的光信号持续时间可达数小时甚至一天。简化了实 验操作及测量。
• 分析方法简便快速
• 绝大多数分析测定均为仅需加入一种试剂（或复合试剂）的一步模式。
• 结果稳定、误差小
• 样品系直接自己发光，不需要任何光源照射，免除了各种可能因素（光源稳定性、光 散射、光波选择器等）给分析带来的影响，使分析结果灵敏稳定可靠。
三、化学发光免疫分析的类型
化学发光免疫分析法根据其标记物的不同可分为三大类, 即化直接化学发光免疫分析、化学发光酶免疫分析和电化 学发光免疫分析法。
3.1 直接化学发光免疫分析
用吖啶酯直接标记抗体(抗原)，与待测标本中相 应的抗原(抗体)发生免疫反应后，形成固相包被抗 体-待测抗原-吖啶酯标记抗体复合物，这时只需加 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 。
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。
化学发光免疫分析的优势
Y
3.2、化学发光酶免疫分析
化学发光酶免疫分析（chemiluminescence enzyme immunoassay，CLEIA）是用参与催化某一化学发光反应的酶 如辣根过氧化物酶（HRP）或碱性磷酸酶(ALP)来标记抗原或抗 体，在与待测标本中相应的抗原(抗体)发生免疫反应后，形成固 相包被抗体-待测抗原-酶标记抗体复合物，经洗涤后，加入底物 (发光剂)，酶催化和分解底物发光，由光量子阅读系统接收，光 电倍增管将光信号转变为电信号并加以放大，再把它们传送至 计算机数据处理系统，计算出测定物的浓度。
2.2 化学发光原理
化学发光(Chemiluminescence, CL)是化学物质在特定化学反 应中产生的光辐射。通过高能中间体的分解在化学反应中 激发单态分子形成,分子被激发后是不稳定的,它要释放出 多余的能量而回到基态,其中部分的能量以发光形式释放出 来。因此,任何一个化学发光反应包括两个过程:激发和发 光过程。一些激发态分子能量也会通过系间串跃和系内串 跃而消失。因此,化学发光反应的效率是:
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
（1） 加入H2O2 （pH<10）
冲洗后Βιβλιοθήκη （2） 加入碱 （pH>10）
发光
磁微粒技术
磁微粒模式图
特点 – 抗原和抗体结合与未结合 部分的易分离
ΦCL = 发光的分子数/ 参加反应的分子数 (4)
2.3 化学发光免疫分析的原理
化学发光免疫分析法是化学发光和免疫分析结合的产物。 它同时具有化学发光法的高灵敏度和免疫分析法的高选择 性。化学发光免疫分析是用化学发光反应的试剂标记抗原 或抗体, 标记后的抗原和抗体与待测物经过一系列的免疫 反应和理化步骤,最后以测定发光强度形式测定待测物的含 量。
• 安全性好及使用期长
• 免除了使用放射性物质。到目前为止，还未发现其危害性；试剂稳定，保存期可达一 年。
二、化学发光免疫分析基本原理
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。免疫反应系统是将标记物质标记在抗原或 抗体上, 经过特异性免疫反应后,形成抗原2抗体复合物。 然后进行对标记物进行检测, 来测定待检物。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, 利用发光信号测量仪器 光量子产率。
2.1 免疫分析原理
免疫分析是利用抗原与抗体特异性结合形成抗原2抗体复合 物而建立起来的一种高选择性的分析方法, 根据其检测方法可 分为非标记免疫分析和标记免疫分析。非标记免疫分析是利用 抗原与抗体结合形成抗原2抗体复合物后, 其理化性质发生改变 ,出现肉眼可见的沉淀、凝集等现象,利用这些现象来检测待检 物。标记免疫分析是在不影响抗原、抗体生物活性的基础上将 标记物质标记在抗原或抗体上, 然后进行免疫反应形成抗原2抗 体复合物, 再对标记质进行检测, 从而间接检测待检物的方法 。目前常用的标记物有放射性的125 I, 非放射性的碱性磷酸酶 、辣根过氧化物酶, 镧系稀土元素等。
ΦCL =ΦCE·ΦEM (1)
式中,ΦCL为化学发光效率,ΦCE为生成激发态的效率, ΦEM为激发态的发光效率。ΦCE和ΦEM分别定义为：
ΦCE = 生成激发态的分子数/ 参加反应的分子数 (2)
ΦEM = 发光的分子数/ 生成激发态的分子数
(3)
从(1) 、(2) 、(3) 式得化学发光的效率ΦCL等价于生 成荧光和磷光的量子效率。即:
化学发光免疫分析
一、化学发光免疫技术的概念 二、化学发光免疫分析基本原理 三、化学发光免疫分析的类型 四、临床应用 五、发展与展望
一、化学发光免疫技术的概念
化学发光免疫技术：化学发光分析是根据化学反应产生的辐射光 的强度来确定物质含量的分析方法。化学发光免疫分析是将化学发光 系统与免疫反应相结合，用化学发光相关的物质标记抗体或抗原，与 待测的抗原或抗体反应后，经过分离游离态的化学发光标记物，加入 化学发光系统的其它相关物产生化学发光，进行抗原或抗体的定量或 定性检测。
• 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
• 发光强度在 4 ～ 6 个量级之间与测定物质浓度间呈线性关系。这与显 色的酶免疫分析吸光度（ OD 值）为 2.0 的范围相比，优势明显。虽 然 RIA 也有较宽的线性动力学范围，但放射性限制了其应用。
• 光信号持续时间长
• 辉光型的 CLIA 产生的光信号持续时间可达数小时甚至一天。简化了实 验操作及测量。
• 分析方法简便快速
• 绝大多数分析测定均为仅需加入一种试剂（或复合试剂）的一步模式。
• 结果稳定、误差小
• 样品系直接自己发光，不需要任何光源照射，免除了各种可能因素（光源稳定性、光 散射、光波选择器等）给分析带来的影响，使分析结果灵敏稳定可靠。
三、化学发光免疫分析的类型
化学发光免疫分析法根据其标记物的不同可分为三大类, 即化直接化学发光免疫分析、化学发光酶免疫分析和电化 学发光免疫分析法。
3.1 直接化学发光免疫分析
用吖啶酯直接标记抗体(抗原)，与待测标本中相 应的抗原(抗体)发生免疫反应后，形成固相包被抗 体-待测抗原-吖啶酯标记抗体复合物，这时只需加 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 。
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。
化学发光免疫分析的优势
Y
3.2、化学发光酶免疫分析
化学发光酶免疫分析（chemiluminescence enzyme immunoassay，CLEIA）是用参与催化某一化学发光反应的酶 如辣根过氧化物酶（HRP）或碱性磷酸酶(ALP)来标记抗原或抗 体，在与待测标本中相应的抗原(抗体)发生免疫反应后，形成固 相包被抗体-待测抗原-酶标记抗体复合物，经洗涤后，加入底物 (发光剂)，酶催化和分解底物发光，由光量子阅读系统接收，光 电倍增管将光信号转变为电信号并加以放大，再把它们传送至 计算机数据处理系统，计算出测定物的浓度。
2.2 化学发光原理
化学发光(Chemiluminescence, CL)是化学物质在特定化学反 应中产生的光辐射。通过高能中间体的分解在化学反应中 激发单态分子形成,分子被激发后是不稳定的,它要释放出 多余的能量而回到基态,其中部分的能量以发光形式释放出 来。因此,任何一个化学发光反应包括两个过程:激发和发 光过程。一些激发态分子能量也会通过系间串跃和系内串 跃而消失。因此,化学发光反应的效率是: