电化学发光原理介绍

电化学发光原理介绍
电化学发光原理介绍

电化学发光原理

一、概念

电化学发光免疫测定 Electrochemiluminescence

immunoassay, ECLI.

ECLI 是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测

定以后得新一代标记免疫测定技术。 电化学发光法源于电化

学法和化学发光法,而ECLI 是电化学发光ECL 和免疫测定相

结合的产物,是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学

发光反应,包括了电化学和化学发光二个过程。

ECL 不仅可以应用于所有的免疫测定,而且还可用于DNA/RNA 探针检测。

二、反应底物

ECL 反应底物有两种:

三氯联吡啶钌[Rubpy3]2 + 络合物:

钌Ruthenium ,Ru ,原子序数44,原子量101.07.元素名来自拉丁文,原意是“俄罗斯”。1827年俄国化学家奥赞在铂矿中发现钌;1844年俄国化学家克劳斯肯定它是一种新元素。钌在地壳中的含量约为十亿分之一,在铂系元素中含量最少的一个。钌常与其他铂系元素一起分散于冲积矿床和砂积矿床中。钌有7种天然稳定同位素:钌96、98、99、100、101、102、104。

钌为银白色金属,熔点2310℃,沸点3900℃,密度12.37*103/m3.

钌的化学性质不活泼,在空气和潮湿环境中稳定;不溶于酸和王水,溶于熔融的强碱、碳酸盐、氰化物等;加热到900℃,时能与氧反应;加热时能与氟、氯、溴反应;钌有形成配位化合物的强烈倾向,还有很好的催化功能。

钌是铂和钯的有效硬化剂;金属钛中加入0.1%的钌就可大大提高耐腐蚀性;‘钌钼合金是一种超导体;含钌的催化剂多用于石油化工。

三、电化学发光反应原理

电化学反应过程;在工作电极上阳极加一定的电压能量作用下,二价的三氯联吡啶钌

[Rubpy3]2+释放电子发生氧化反应而成为三价的三氯联吡啶。

钌[Rubpy3]3+,同时,电极表面的TPA 也释放电子发生氧化反应而成为阳离子自由基TPA+,并迅速自发脱去一个质子而形成三丙胺自由基TPA ,这样,在反应体系就存在具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Rubpy3]3+ 和具有强还原性的三丙胺自由基TPA ;

化学发光过程:具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Rubpy3] 3+ 和具有强还原性的三丙胺自由基TPA 发生氧化还原反应,结果使三价的三氯联吡啶钌[Rubpy3 ]3+ 还原成激发态的二价的三氯联吡啶钌[Rubpy3] 2+,其能量来源于三价的三氯联吡啶钌[Rubpy3] 3+ 与三丙胺自由基TPA 之间的电势差,激发态[Rubpy3] 2+ 以荧光机制衰变并以释放出一个波长为620nm

光子的方式释放能

流式微信:流式专家

量,而成为基态的[Rubpy3] 2+.

循环过程:上述化学发光过程后,反应体系中仍存在二价的三氯联吡啶钌[Rubpy3] 2+ 和三丙胺TPA,使得电极表面的电化学反应和化学发光过程可以继续进行,这样,整个反应过程可以循环进行。

通过上述的循环过程,测定信号不断的放大,从而使检测灵敏度大大提高,所以ECL 测定具有高灵敏的特点。

四、电化学发光免疫原理

上述电化学发光过程产生的光信号的强度与二价的三氯联吡啶钌[Rubpy3] 2+的浓度成线性关系。将二价的三氯联吡啶钌[Rubpy3] 2+ 与免疫反应体系中的一种物质结合,经免疫反应、分离后,检测免疫反应体系中剩余二价的三氯联吡啶钌[Rubpy3] 2+经上述过程后所发出的光,即可得知待检物的浓度。

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罗氏电化学发光免疫分析

罗氏电化学发光免疫分 析 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

罗氏电化学发光免疫分析 技术是罗氏公司开发的,但全自动机械制造却由日本的日立公司承担,所以仪器上还有Hitachi的标志。这个仪器让大家吃惊的一大原因就在于一直在实验室研究的电致化学发光居然已经真正地产业化了,其中我们一直无法解决的诸多问题(尤其是重现性)均已得到解答,看来罗氏的确花了不少心血开发这款仪器。 罗氏电化学发光免疫分析技术的性能特点——创新的技术,与众不同 一、最先进的检测原理 电化学发光免疫测定,是目前最先进的标记免疫测定技术,是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术,具有敏感、快速和稳定的特点,在固相标记免疫测定中技术上居领先地位。 电化学发光(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,实际上是电化学和化学发光两个过程的完美结合。电化学发光与普通化学发光的主要差异在于前者是电启动发光反应,循环及多次发光,后者是通过化合物混合启动发光反应,是单次瞬间发光。因此ECL反应易精确控制,重复性极好。 电化学发光免疫测定是电化学发光(ECL)和免疫测定相结合的产物,直接以[Ru(bpy)3]2+标记抗体,反应时标记物直接发光。且[Ru(bpy)3]2+在电极表面的反应过程可以周而复始进行,产生许多光子,使光信号得以增强。 二、专利的包被技术 链霉亲和素(streptoavidin,SA)和生物素(biotin,B)是具有很强的非共价相互作用的一对化合物,特异性强且结合紧密。一分子SA可与四分子B 相结合,增大了抗体结合量,达到放大效果。在ECL的试剂中,SA通过特殊的蛋白结合物均匀牢固地包被在磁性微粒上,形成通用的能与B结合的固相载体,另一试剂为活化的B衍生物化合的抗原或抗体。两种试剂混合时,抗原或抗体即包被在磁性微粒上。

化学发光免疫分析技术原理简介

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

罗氏电化学发光仪器E170 SOP

罗氏电化学发光仪器E170 SOP 仪器简介: E170 是罗氏诊断公司出品的全自动电化学发光免疫分析仪,是全自动,随机进样的免疫分析系统,可以对许多种检测项目进行体外的定量或者定性的分析。该分析仪应用的是电化学发光技术(ECL)。每个E模块系统每小时的标本处理量为170个试验(最多可以将4个E模块连接)。只有在试验室条件下,经过培训的操作者方可操作E模块系统。 系统特色 ?可以24小时待机使用 ?标本条码扫描功能 ?试剂条码扫描功能 ?单个E模块的每小时处理能力为170个试验 ?自动保养功能 ?自动复查功能 ?自动发出定标信息 ?自动标本稀释功能 ?系统辅助的操作流程 ?一个E模块具有25个温控的试剂通道 ?1个模块可以安放672个反应杯 ?1个模块可以安放672个加样头 ?双向数据传输接口 运行条件: 水质要求 ◆无菌(< 10 cfu/ml),去离子水 ◆ 1.5 M?电阻值(最大1.0 Ms/cm)

◆15-25 磅/英寸2 (0.5~3.5 kg/cm2 或49~343 kpa) ◆耗水量:每E170模块消耗18升/小时 环境条件 ◆无灰尘的、良好通风的环境 ◆无直接日照 ◆地面水平(角度:<1/200 o) ◆地面足够坚硬能够承受仪器的重量(详细情况请见本章中的系统特点) ◆温度:18~32摄氏度 ◆当系统启动时,温度的改变应该小于2度/小时 ◆屋内湿度:45%~85% ◆电源电压没有明显的波动 ◆在附近没有会产生电磁波的仪器 ◆有接地的三相电源 E170由三个类型的硬件单元组成:控制单元、核心单元以及检测单元。 控制单元介绍 包括: ?触摸屏幕的电脑 ?键盘 ?打印机 ?仪器管理电脑终端

罗氏电化学发光免疫分析(精)

罗氏电化学发光免疫分析 技术是罗氏公司开发的,但全自动机械制造却由日本的日立公司承担,所以仪器上还有Hitachi的标志。这个仪器让大家吃惊的一大原因就在于一直在实验室研究的电致化学发光居然已经真正地产业化了,其中我们一直无法解决的诸多问题(尤其是重现性均已得到解答,看来罗氏的确花了不少心血开发这款仪器。 罗氏电化学发光免疫分析技术的性能特点——创新的技术,与众不同 一、最先进的检测原理 电化学发光免疫测定,是目前最先进的标记免疫测定技术,是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术,具有敏感、快速和稳定的特点,在固相标记免疫测定中技术上居领先地位。 电化学发光(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,实际上是电化学和化学发光两个过程的完美结合。电化学发光与普通化学发光的主要差异在于前者是电启动发光反应,循环及多次发光,后者是通过化合物混合启动发光反应,是单次瞬间发光。因此ECL反应易精确控制,重复性极好。 电化学发光免疫测定是电化学发光(ECL和免疫测定相结合的产物,直接以[Ru(bpy3]2+标记抗体,反应时标记物直接发光。且[Ru(bpy3]2+在电极表面的反应过程可以周而复始进行,产生许多光子,使光信号得以增强。 二、专利的包被技术 链霉亲和素(streptoavidin,SA和生物素(biotin,B是具有很强的非共价相互作用的一对化合物,特异性强且结合紧密。一分子SA可与四分子B 相结合,增大了抗体结合量,达到放大效果。在ECL的试剂中,SA通过特殊的蛋白结合物均匀牢固地包被在磁性微粒上,形成通用的能与B结合的固相载体,另一试剂为活化的B衍生物化合的抗原或抗体。两种试剂混合时,抗原或抗体即包被在磁性微粒上。 三、独特的载体

电化学发光原理介绍

、概念 电化学发光免疫测定Electrochemiluminescence immunoassay,ECLI。 ECLI 是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术。电化学发光法源于电化学法和化学发光法,而ECLI 是电化学发光ECL和免疫测定相结合的产物,是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应,包括了电化学和化学发光二个过程。 ECL 不仅可以应用于所有的免疫测定,而且还可用于DNA/RNA探针检测。 二、反应底物 ECL 反应底物有两种: ·三氯联吡啶钌[Rubpy3]2+络合物: 钌Ruthenium, Ru,原子序数44,原子量101.07。元素名来自拉丁文,原意是"俄罗斯"。1827年俄国化学家奥赞在铂矿中发现钌;1844年俄国化学家克劳斯肯定它是一种新元素。钌在地壳中的含量约为十亿分之一,是铂系元素中含量最少的一个。钌常与其它铂系元素一起分散于冲积矿床和砂积矿床中。钌有7种天然稳定同位素:钌96、98、99、100、101、102、104。 钌为银白色金属,熔点2310℃,沸点3900℃,密度12.37×103/m3。 钌的化学性质不活泼,在空气和潮湿环境中稳定;不溶于酸和王水,溶于熔融的强碱、碳酸盐、氰化物等;加热到900℃,时能与氧反应;加热时能与氟、氯、溴反应;钌有形成配位化合物的强烈倾向,还有良好的催化性能。 钌是铂和钯的有效硬化剂;金属钛中加入0.1%的钌就可大大提高耐腐蚀性;钌钼合金是一种超导体;含钌的催化剂多用于石油化工。 ·三丙胺Tripropylamine,TPA: 结构式: 点击浏览/下载该文件 三、电化学发光反应原理 电化学反应过程:在工作电极上阳极加一定的电压能量作用下,二价的三氯联吡啶钌 [Rubpy3]2+ 释放电子发生氧化反应而成为三价的三氯联吡啶 钌 [Rubpy3]3+,同时,电极表面的TPA也释放电子发生氧化反应而成为阳离子自由基 TPA+ ,并迅速自发脱去一个质子而形成三丙胺自由基 TPA·,这样,在反应体系中就存在具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌 [Rubpy3]3+ 和具有强还原性的三丙胺自由基 TPA·。 化学发光过程:具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌 [Rubpy3]3+ 和具有强还原性的三丙胺自由基 TPA·发生氧化还原反应,结果使三价的三氯联吡啶

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。在此基础上,他们把电化学发光成像法用于研究碳糊电极表面活性点的分布,观察到碳糊电极表面存在。着活性区域和非活性区域,对于了解碳糊电极的电化学行为具有一定的意义。 由于电化学发光成像法具有直观和简单等优点,许多科学工作者先后将该方法用于表征化学修饰电极表面的活性分布。如Hopper 等用该方法研究了电极表面的电荷对电子转移性质的影响;Pantano 等用该方法研究了电极表面羧基的分布对电子转移性质的影响;ShuItz等用该方法研究了聚合物在电极上的附着情况。从上面的文献可以看出,电化学发光成像法对于了解电极表面的活性分布及其与电极性能之间的关系,进而制备出具有特定功能的电极具有较好的参考价值。

罗氏电化学发光免疫分析总结

罗氏电化学发光免疫分析总结 罗氏电化学发光免疫分析总结 技术是罗氏公司开发的,但全自动机械制造却由日本的日立公司承担,所以仪器上还有Hitachi的标志。这个仪器让大家吃惊的一大原因就在于一直在实验室研究的电致化学发光居然已经真正地产业化了,其中我们一直无法解决的诸多问题(尤其是重现性)均已得到解答,看来罗氏的确花了不少心血开发这款仪器。 罗氏电化学发光免疫分析技术的性能特点——创新的技术,与众不同 一、最先进的检测原理 电化学发光免疫测定,是目前最先进的标记免疫测定技术,是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术,具有敏感、快速和稳定的特点,在固相标记免疫测定中技术上居领先地位。电化学发光(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,实际上是电化学和化学发光两个过程的完美结合。电化学发光与普通化学发光的主要差异在于前者是电启动发光反应,循环及多次发光,后者是通过化合物混合启动发光反应,是单次瞬间发光。因此ECL反应易精确控制,重复性极好。 电化学发光免疫测定是电化学发光(ECL)和免疫测定相结合的产物,直接以[Ru(bpy)3]2+标记抗体,反应时标记物直接发光。且[Ru(bpy)3]2+在电极表面的反应过程可以周而复始进行,产生许多光子,使光信号得以增强。 二、专利的包被技术 链霉亲和素(streptoavidin,SA)和生物素(biotin,B)是具有很强的非共价相互作用的'一对化合物,特异性强且结合紧密。一

分子SA可与四分子B相结合,增大了抗体结合量,达到放大效果。在ECL的试剂中,SA通过特殊的蛋白结合物均匀牢固地包被在磁性微粒上,形成通用的能与B结合的固相载体,另一试剂为活化的B 衍生物化合的抗原或抗体。两种试剂混合时,抗原或抗体即包被在磁性微粒上。 三、独特的载体 ECL中采用的固相载体是带有磁性的直径约2.8?m的聚苯乙烯微粒。其特点是反应面积极大,比板式扩大20-30倍,使反应在近乎液相中进行,反应速度大大加快,利用氧化铁的磁性,使用电磁场分离结合态和游离态,方便迅速,实现了精确的全自动化。 四、独到的磁分离技术 实现了结合相和游离相的完全自动化分离,且检测池在无电场时彻底清洗,避免了交叉污染。 五、超高的测定灵敏度和测定线性 发光信号检测的宽线性加上电化学发光独特的标记物本身(发光底物)循环发光和专利的链霉亲和素-生物素包被技术的信号放大作用,使电化学发光测定的检测下限可达10-12和10-18级,线性范围最大超越7个数量级,在待测抗原(抗体)极微量或达到病理期极限时,均能准确测定,避免了样本稀释重测定,既节约时间,又节省试剂。 六、稳定的试剂 电化学发光标记物三联吡啶钌在无电场和递电子体(三丙胺)存在的自然环境下非常稳定,保证了用它标记的抗体(抗原)试剂也非常稳定,2-8℃可稳定一年以上,批内和批间变异系数分别为<4%和<7%,在首日使用之后也可以稳定3个月。 七、简便创新的定标概念 每个测定项目的基本定标曲线已由罗氏公司完成,并已存入试剂的二维条形码,自动读入仪器,用户只需进行二点重定标即可。

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NHS Ru2+* -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。有多种活性基团可与[Ru(bpy)3]2+分子中的砒啶基反应。在Elecsys试剂中采用的是N羟基琥珀酰胺酯(NHS)(图1)。该衍生物具有水溶性,可与抗体、蛋白质抗原、半抗原、激素、核酸等各种分子结合形成稳定的标记物。而且[Ru(bpy)3]2+NHS分子量很小,与免疫球蛋白结合的分子比超过20仍不会影响抗体的可溶性和免疫活性。 (2)固相载体 Elecsys中采用的固相载体是带有磁性的直径约2.8μm的聚苯乙烯微粒。其特点是表面积极大,吸附效率高;在液体中形成均匀的悬液,参与反应时类似液相,反应速度快。由于带有磁性,在游离标记物与结合标记物分离时,只需用磁铁吸引,方便迅速。 (3)链霉亲和素与生物素系统的应用

发光原理介绍-罗氏-贝克曼

电化学发光免疫测定 (Electrochemiluminescence immunoassay,ECLI) 是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术,是电化学发光(ECL)和免疫测定相结合的产物。 它的标记物的发光原理与一般的化学发光(CL)不同,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二个过程。ECL与CL的差异在于ECL是电启动发光反应,而CL是通过化合物混合启动发光反应。ECL 不仅可以应用于所有的免疫测定,而且还可用于DNA/RNA探针检测。 其检测原理(以TSH检测为例):第一步:结合了活化的三联吡啶钌衍生物即[Ru(bpy) 3 ]2++ N 羟基琥珀酰胺酯(NHS)的TSH抗体和结合了生物素的TSH抗体与待测血清同时加入一个反应杯中孵育9分钟。 第二步:将被链霉亲和素包被的磁珠加入反应杯中,再次孵育9分钟,使生物素通过与亲和素的结合将磁珠、TSH抗体连接为一体,形成双抗体夹心法。 下一步,蠕动泵将形成的 [Ru(bpy) 3 ]2+-抗体-抗原-抗体-磁珠复合体吸入流动测量室,此时,磁珠被工作电极下面的磁铁吸附于电极表面。同时,游离的TSH抗体(与生物素结合的和 与[Ru(bpy) 3 ]2+结合的抗体)也被吸出测量室。 紧接着,蠕动泵加入含三丙胺(TPA)的缓冲液,同时电极加电压,启动ECL反应过程。发光 剂 [Ru(bpy) 3 ]2+和电子供体TPA在阳极表面可同时各失去一个电子而发生氧化反应,使二价的 [Ru(bpy) 3 ]2+被氧化成三价,后者是一种强氧化剂;另一方面,TPA 被氧化成阳离子自由基TPA+●,后者很不稳定,可自发失去一个质子(H+),形成自由基TPA●,这是一种很强的还原剂,可将 一个电子给三价的[Ru(bpy) 3]3+,使其形成激发态的[Ru(bpy) 3 ]2+,而TPA自身被氧化成二丙胺 和丙醛。激发态的[Ru(bpy) 3 ]2+通过荧光机制衰减,发射出一个波长620nm的光子,重新生成 基态的[Ru(bpy) 3 ]2+。该过程在电极表面周而复始地进行,产生许多光子,光电倍增管检测光 强度,光强度与[Ru(bpy) 3 ]2+的浓度呈线性关系,故可测出待测抗原的含量。

电化学发光简介

1.1 电化学发光简介 近年来,电化学发光(ECL)作为一种高灵敏度和高选择性的分析方法已引起人们极大的究兴趣。电化学发光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。它是化学发光方法与电化学方法相互结合的产物。它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,从而引起人们的注意。目前,ECL技术已广泛应用于免疫分析、核酸杂交分析和其他生化物质的测定,不仅大大推动了生物化学和分子生物学的研究,而且带来了临床诊断的又一次技术革命。 1.1.2 电化学发光反应原理 电化学发光分析是通过电极对含有化学发光物质的某化学体系施加一定的电化学信号(包括电压和电流),一直产生某种新物质,该物质能与体系中存在的化学物质反应或自身进行分解反应,反应不但提供足够的能量,而且还能产生合适的发光体并接受该反应的释放能量,形成激发态发光体,不稳定的激发态返回基态时便发出与该发光体性质相一致的发射光,用光电倍增管等普通光学手段测量发光光谱或发光强度从而对物质进行痕量分析。如果按激发态分子或离子产生的历程,可将电化学发光分为四种类型。[7-8] 1.1. 2.1 通过单重激发态途径的电化学发光(S-Route) 一般是在电极上施加一定的电压,是分子R在电压作用下氧化或还原产生R+或R-,然后,R+和R-互相反应产生单重激发态,激发态回到基态时发光。用方程式表示如下: R → R+ + e R + e → R- R- + R+→ 2R* R*→ R +hv 大多数芳香族化合物的电化学发光是按此机理进行。 1.1. 2.2 通过三重激发态途径的电化学发光(T-Route) 一般是在电极上施加一定的电压,使分子R在电压作用下氧化或还原产生R+或R-,然后,R+或R-互相反应产生三重激发态,激发态回到基态时发光,用方程式表示如下:

电化学发光免疫检测原理

电化学发光免疫检测原理 电化学发光免疫测定的基本原理 (Electrochemiluminescence immunoassay,ECLI) 是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术,是电化学发光(ECL)和免疫测定相结合的产物。它的标记物的发光原理与一般的化学发光(CL)不同,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二个过程。ECL与CL的差异在于ECL是电启动发光反应,而CL是通过化合物混合启动发光反应。ECL 不仅可以应用于所有的免疫测定,而且还可用于DNA,RNA探针检测。 2+其检测原理(以TSH检测为例):第一步:结合了活化的三联吡啶钌衍生物即[Ru(bpy)] + N3羟基琥珀酰胺酯(NHS)的TSH抗体和结合了生物素的TSH抗体与待测血清同时加入一个反应杯中孵育9分钟。 第二步:将被链霉亲和素包被的磁珠加入反应杯中,再次孵育9分钟,使生物素通过与亲和素 的结合将磁珠、TSH抗体连接为一体,形成双抗体夹心法。

2+下一步,蠕动泵将形成的 [Ru(bpy)],抗体,抗原,抗体,磁珠复合体吸入流动测量室,此3 时,磁珠被工作电极下面的磁铁吸附于电极表面。同时,游离的TSH抗体(与生物素结合的和2+与[Ru(bpy)]结合的抗体)也被吸出测量室。 3 紧接着,蠕动泵加入含三丙胺(TPA)的缓冲液,同时电极加电压,启动ECL反应过程。发光2+剂 [Ru(bpy)]和电子供体TPA在阳极表面可同时各失去一个电子而发生氧化反应,使二价的32++?[Ru(bpy)]被氧化成三价,后者是一种强氧化剂;另一方面,TPA 被氧化成阳离子自由基TPA,3+?后者很不稳定,可自发失去一个质子(H),形成自由基TPA,这是一种很强的还原剂,可将3+2+一个电子给三价的[Ru(bpy)],使其形成激发态的[Ru(bpy)],而TPA自身被氧化成二丙胺332+和丙醛。激发态的[Ru(bpy)]通过荧光机制衰减,发射出一个波长620nm的光子,重新生成32+基态的[Ru(bpy)]。该过程在电极表面周而复始地进行,产生许多光子,光电倍增管检测光32+强度,光强度与[Ru(bpy)]的浓度呈线性关系,故可测出待测抗原的含量。 3

电化学发光原理介绍

电化学发光原理 一、概念 电化学发光免疫测定 Electrochemiluminescence immunoassay, ECLI. ECLI 是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测 定以后得新一代标记免疫测定技术。 电化学发光法源于电化 学法和化学发光法,而ECLI 是电化学发光ECL 和免疫测定相 结合的产物,是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学 发光反应,包括了电化学和化学发光二个过程。 ECL 不仅可以应用于所有的免疫测定,而且还可用于DNA/RNA 探针检测。 二、反应底物 ECL 反应底物有两种: 三氯联吡啶钌[Rubpy3]2 + 络合物: 钌Ruthenium ,Ru ,原子序数44,原子量101.07.元素名来自拉丁文,原意是“俄罗斯”。1827年俄国化学家奥赞在铂矿中发现钌;1844年俄国化学家克劳斯肯定它是一种新元素。钌在地壳中的含量约为十亿分之一,在铂系元素中含量最少的一个。钌常与其他铂系元素一起分散于冲积矿床和砂积矿床中。钌有7种天然稳定同位素:钌96、98、99、100、101、102、104。 钌为银白色金属,熔点2310℃,沸点3900℃,密度12.37*103/m3. 钌的化学性质不活泼,在空气和潮湿环境中稳定;不溶于酸和王水,溶于熔融的强碱、碳酸盐、氰化物等;加热到900℃,时能与氧反应;加热时能与氟、氯、溴反应;钌有形成配位化合物的强烈倾向,还有很好的催化功能。 钌是铂和钯的有效硬化剂;金属钛中加入0.1%的钌就可大大提高耐腐蚀性;‘钌钼合金是一种超导体;含钌的催化剂多用于石油化工。 三、电化学发光反应原理 电化学反应过程;在工作电极上阳极加一定的电压能量作用下,二价的三氯联吡啶钌 [Rubpy3]2+释放电子发生氧化反应而成为三价的三氯联吡啶。 钌[Rubpy3]3+,同时,电极表面的TPA 也释放电子发生氧化反应而成为阳离子自由基TPA+,并迅速自发脱去一个质子而形成三丙胺自由基TPA ,这样,在反应体系就存在具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Rubpy3]3+ 和具有强还原性的三丙胺自由基TPA ; 化学发光过程:具有强氧化性的三价的三氯联吡啶钌[Rubpy3] 3+ 和具有强还原性的三丙胺自由基TPA 发生氧化还原反应,结果使三价的三氯联吡啶钌[Rubpy3 ]3+ 还原成激发态的二价的三氯联吡啶钌[Rubpy3] 2+,其能量来源于三价的三氯联吡啶钌[Rubpy3] 3+ 与三丙胺自由基TPA 之间的电势差,激发态[Rubpy3] 2+ 以荧光机制衰变并以释放出一个波长为620nm 光子的方式释放能 流式微信:流式专家

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