化学发光免疫分析中的标记物质及类型
化学发光免疫分析
糖尿病
Albumin C-peptide Insulin
唐氏筛查
PAPP-A free βHCG HCG＋β AFP
心肌标志
骨标志
肝纤维
CK-MB
ß-Crosslaps
LN
Digoxin
25-(OH) Vit. D
HA
Digitoxin
Intact PTH
PIIINP
Myoglobin
Intact PTH
试剂有效期长 有效期可长达1年以上，放射免疫分析由
于放射性同位素的衰变，一般有效期只有一 个月，而酶免的底物贮存性差，都无法与化 学发光相比，有效期长可以降低使用成本， 利于推广应用。
梦想——之以恒、真正为实现纳米科技事业的梦想而奋斗！
3 化学发光免疫分析的优越性
➢ 中国免疫诊断现状
中国
国际（欧美为主）
种类
方法
检测原理
酶联免疫
酶与样本反应，依据颜色变化程度确定结果
免疫 化学发光
诊断
将抗原抗体同样本结合，由磁珠捕捉反应物，加入 发光促进剂加大反应发光速度与强度，进而诊断
根据镧系元素螯合物发光特点，用时间分辨技术测 时间分辨荧光
量荧光，检测波长和时间两个参数进行信号分辨
分子 诊断
PCR 基因芯片
DNA高温变成单链，低温互补配对链合成
激发态ν
的中间体。这种激发态中间体，当其回到稳定的基态时，可同时发射出
光子。利用发光信号测量仪器即可测量光量子产额，该光量子产额与样
品中的待测物质的量成正比。由此可以建立标准曲线并计算样品中待测
能量
h.ν
物质的含量。
基态ν0 梦想——之以恒、真正为实现纳米科技事业的梦想而奋斗！
血检四项化学发光法调查
血检四项化学发光法调查目前血检四项（HBsAg、HCV、HIV、TP）的检测方法主要有酶联免疫（ELISA）、核酸扩增（PCR）、胶体金标记、以及化学发光（CLIA）。
现就CLIA在血检项目中的应用情况做一调查分析。
一．化学发光免疫分析法简介。
化学发光免疫分析法(Chemiluminescence imnunoassay，CLIA)是建立在放射免疫分析技术(radioimmunoassay，RIA)理论的基础上，以标记发光剂为示踪物信号建立起来的一种非放射标记免疫分析法。
CLIA是利用化学反应中释放大量自由能，产生激发态中间体，当其回到稳定的基态时发射出光子（hν），用发光信号测量仪对所发出的光量子进行定量测量。
鲁米诺(1umino1)、异鲁米诺(isolumino1)及其衍生物、吖啶酯(acIidinim ester)衍生物、辣根过氧化物酶(horseradishperoxidase，HRP)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)是目前CLIA中使用最多的四类标记物。
表1 化学发光法类型注：* 严格意义上属于荧光免疫。
二．国内外化学发光法的仪器和试剂情况。
国外化学发光法检测仪器的生产厂家以贝克曼、雅培、罗氏、拜耳这四家的市场占有率较高。
其中罗氏拥有唯一的电化学发光技术，雅培则独占微粒子酶联免疫（EMIA）。
不同厂家的仪器有各自的优势检测项目，主流的仪器型号如下：表2 国外主要化学发光免疫分析仪厂家国内也逐渐有厂家研制化学发光试剂，配合国外引进的仪器（多为半自动）共同销售，也有自发研制的化学发光仪（泰格科信）。
针对血检四项（HBsAg、HCV、HIV、TP），除北京科美生物（科美东雅）外，所有厂家试剂均只有HBsAg试剂。
表3 国内主要厂家仪器和试剂情况国外厂家的试剂大多随仪器配送，并没有在SFDA单独注册。
目前SFDA注册的血检四项化学发光法试剂列表如下。
就检测项目来看，除梅毒外，其余三项均可使用化学发光法；就现有资料，国内外只有北京科美东雅配有梅毒检测试剂。
化学发光免疫标记分析技术基本原理
化学发光免疫标记分析技术基本原理化学发光免疫标记分析技术主要包括两个步骤：标记物制备和检测过程。
在标记物制备阶段，通常使用特定的荧光染料或荧光标记物来与待检测物质进行反应，并形成稳定的标记物-待检测物质复合物。
而在检测过程中，通过光学系统激发和采集标记物产生的化学发光信号，从而获得待检测物质的信息。
1.标记物制备：在化学发光免疫标记分析技术中，常用的标记物包括酶标记物和荧光标记物。
酶标记物的原理是将特定酶与待检测物质结合，并通过酶反应产生化学发光信号。
例如，常用的酶标记物有辣根过氧化物酶（HRP）和碱性磷酸酶（AP）等。
而荧光标记物的原理则是将特定荧光染料或荧光物质与待检测物质发生物理或化学反应，从而产生荧光信号。
荧光标记物具有高灵敏度、高分辨率和多颜色检测等优点。
2.检测过程：在化学发光免疫标记分析技术中，通常采用放射性同位素或者化学合成的光感受物质作为化学发光底物。
这些光感受物质在一定条件下与酶标记物或荧光标记物发生反应，产生化学发光信号。
这种化学发光反应通常是一种酶催化反应，通过酶的催化作用将底物转化为高能态的中间产物，进而使中间产物与发光底物反应产生化学发光。
1.样品制备：将待检测的样品进行适当处理和净化，以去除干扰物并保留待测物质。
2.标记物制备：选择适当的酶标记物或荧光标记物，并将其与待检测物质结合，形成稳定的复合物。
3.反应过程：将标记物与样品中的待测物质进行反应，形成标记物-待检测物质复合物。
4.分离与清洁：根据实验需求，通过特定的分离技术分离出标记物-待检测物质复合物，并清洁除去未结合的杂质。
5.光学系统激发和采集信号：将分离出的标记物-待检测物质复合物放置于化学发光仪或荧光显微镜等设备中，通过特定的光源激发标记物产生的化学发光或荧光信号，并通过相应的光学系统采集和记录信号。
6.数据分析和结果解读：通过对采集得到的化学发光或荧光信号进行数据处理和分析，根据标定曲线或标准样品，计算出待检测物质的含量或其它相关信息，并根据实验目的对结果进行解读。
化学发光免疫标记分析技术(基本原理)
优化技术操作流程，降低对专业人员的依赖，提高检测的便捷性和 普及性。
开发新型标记物
研究开发更多种类的化学发光标记物，拓展该技术的应用范围，满足 更多不同检测需求。
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放射免疫标记技术
利用放射性核素标记抗体或抗原，通 过放射性信号检测，常用的有放射免 疫分析法。
化学发光免疫标记技术
利用化学发光物质标记抗体或抗原， 通过化学发光信号检测，常用的有化 学发光免疫分析法。
免疫标记技术的原理
抗原-抗体反应
信号放大
免疫标记技术的基本原理是抗原 和抗体之间的特异性结合反应。 标记物（抗体或抗原）与待测样 本中的目标抗原或抗体结合，形 成标记的抗原-抗体复合物。
02
化学发光反应原理
化学发光反应的分类
偶合反应
01
通过两个化学反应的偶合，将化学能转变为光能。
氧化还原反应
02
通过电子的得失，将化学能转变为光能。
化学发光复合反应
03
通过化学反应将能量传递给另一物质，使其激发并发出光子。
化学发光反应的机制
激发态的形成
反应物吸收能量后跃迁至激发态。
能量传递与光子的发射
抗体标记
抗体选择
选择与目标抗原特异性结合的抗体，确保抗 体的纯度和特异性。
抗体标记技术
采用荧光染料、酶、同位素等标记抗体，以 便后续检测和信号放大。
标记效率与质量控制
对标记后的抗体进行质量评估和控制，确保 标记效率和稳定性。
免疫反应
1 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ加样
将待测样本、标记抗体和抗原加入反应体系中， 进行免疫反应。
激发态的反应物将能量传递给另一物质，使其跃迁至激发态并释放 光子。
化学发光免疫分析
化学发光免疫分析的类型介绍更新：2012-05-16 12:26:51 | 来源：标签：化学发光反应参与的免疫测定分为以下几种类型：（一）化学发光酶免疫测定化学发光酶免疫测定（CLEIA）是采用化学发光剂作为酶反应底物的酶标记免疫测定。
经过酶和发光两级放大，具有很高的灵敏度。
以过氧化物酶为标记酶、以鲁米诺为发光底物、并加入发光增强剂以提高敏感度和发光稳定性。
应用的标记酶也可以为碱性磷酸酶，发光底物为dioxetane磷酸酯，固相载体为磁性微粒医学教|育网搜集整理。
（二）化学发光免疫测定化学发光免疫测定（CLIA），是用化学发光剂直接标记抗原或抗体的一类免疫测定方法。
吖啶酯是较为理想的发光底物，在碱性环境中即可被过氧化氢氧化而发光。
用作标记的化学发光剂应符合以下几个条件：1.能参与化学发光反应。
2.与抗原或抗体偶联后能形成稳定的结合物试剂。
3.偶联后仍保留高的量子效应和反应动力。
4.应不改变或极少改变被标记物的理化特性，特别是免疫活性。
鲁米诺类和吖啶酯类发光剂等均是常用的标记发光剂。
（三）微粒子化学发光免疫分析该免疫分析技术有两种方法：一是小分子抗原物质的测定采用竞争法；二是大分子的抗原物质测定采用双抗体夹心法。
该仪器所用固相磁粉颗粒极微小，其直径仅1.0μm，这样大大增加了包被表面积，增加抗原或抗体的吸附量，使反应速度加快，也使清洗和分离更简便。
其反应基本过程：（1）竞争反应：用过量包被磁颗粒的抗体，与待测的抗原和定量的标记吖啶酯抗原同时加入反应杯温育，其免疫反应的结合形式有两种，一是标记抗原与抗体结合成复合物；二是测定抗原与抗体的结合形式。
（2）双抗体夹心法：标记抗体与被测抗原同时与包被抗体结合成一种反应形式，即包被抗体-测定抗原-发光抗体的复合物。
（四）电化学发光免疫测定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。
化学发光免疫分析技术
• 化学发光免疫分析仪是通过检测患者血清内待测物质从而 对人体进行免疫分析的医学检验仪器。将定量的患者血清 和辣根过氧化物（HRP）加入到固相包被有抗体的白色不 透明微孔板中，血清中的待测分子与辣根过氧化物酶的结 合物和固相载体上的抗体特异性结合。分离洗涤未反应的 游离成分。然后，加入鲁米诺Luminol发光底液 ，利用化 学反应释放的自由能激发中间体，从基态回到激发态，能 量以光子的形式释放。此时，将微孔板置入分析仪内，通 过仪器内部的三维传动系统，依次由光子计数器读出各孔 的光子数。样品中的待测分子浓度根据标准品建立的数学 模型进行定量分析。最后，打印数据报告，以辅助临床诊 断。
血清FT3和FT4降低： ⑴甲减病人两者皆下降，但轻型甲减、甲减初期多 以FT4下降为主；⑵低T3综合征仅有FT3下降； ⑶某些药物，如苯妥英 钠、多巴胺、糖皮质激素也可使FT3和FT4降低。
• T3、T4均升高：高TBG血症、甲亢、甲状腺激素不敏感综合征。
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。
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
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。
化学发光标记免疫分析法
不同IgG浓度下CRET免疫传感器的荧光光谱。IgG浓度分别为：0 (a), 0.5 (b), 1 (c),1.5 (d), 2 (e), 2.5 (f), 3 (g), 3.5 (h), 及4 nM (i)。插入的曲线为荧 光强度比率（R=I425/I525）随浓度变化曲线
01 吖啶酯 Add your texts here
02 三联吡啶钌
03 鲁米诺及其衍生物 04 AMPPD
化学发光剂
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。
化学发光剂
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。
化学发光剂
电化学发光剂反应原理
化学发光剂
鲁米诺:化学名称为3-氨基邻苯二甲酰肼 鲁米诺发光原理
化学发光剂
AMPPD:化学名称为 3-(2-螺旋金刚烷)-4-甲氧基-4-(3-磷氧 酰)-苯基-1,2-二氧环乙烷二钠盐
AMPPD发光原理
标记技术
发光物标记 酶标记 元素标记
标记技术：将
化学发光剂的 分子与某些分 子结合，直接 或间接地测定 待测组分。通 过分析被标记 物来完成对待 测组分的测定
人体免疫球蛋白A检测
化学发光夹心法检测lgA装置：多毛细管玻璃板的微孔示意图
化学发光免疫分析检测IgA过程
化学发光强度和lgA浓度的关系
人体免疫球蛋白A检测 集束板与96孔板检测lgA的比较
冲洗后
（2） 加入碱 （pH>10）
发光
免疫发光试剂作用原理
免疫发光试剂作用原理
免疫发光试剂是一种用于检测生物分子（例如抗体、抗原、核酸等）的试剂，利用免疫学和光学技术的结合来实现高灵敏度的检测。
其作用原理涉及到荧光发光的产生和检测，通常基于化学发光的原理，而非荧光染料。
以下是一般免疫发光试剂的作用原理：
1.标记物：在免疫发光试剂中，常用的标记物是荧光标记的抗体或抗原。
这些标记物通过特异性的抗原-抗体反应与待测生物分子结合。
2.激发和发光：荧光标记的抗体或抗原与待测物结合后，形成免疫复合物。
该免疫复合物被引入检测系统中，其中含有激发发光的化学物质（例如过氧化物化合物或者酶）。
在检测系统中，化学物质受激发后产生活性物质，这个活性物质激发荧光标记，使其发光。
3.发光检测：产生的荧光通过光学系统进行检测。
光学系统包括光源、滤光片和光电二极管等部分。
通过测量产生的荧光强度，可以确定样品中所含有的目标生物分子的量。
4.信号检测和数据分析：通过检测发光信号的强度，可以定量或定性地分析样品中的目标物质。
这个信号可以与标准曲线或控制样品进行比较，以得出样品中目标物质的浓度。
免疫发光试剂在生物医学研究、临床诊断和生物化学实验中得到了广泛应用，其主要优势包括高灵敏度、广泛的动态范围、低检测限和可自动化程度高等特点。
这使得免疫发光技术成为许多生物学和医学实验的首选方法之一。
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化学发光免疫分析所使用的标记物可分为三类： 1.发光免疫分析反应中直接参与发光反应的标记物； 2.以催化作用或能量传递参与发光反应的酶标记物； 3.以能量传递参与氧化反应的非酶标记物。
（一）直接参与发光反应的标记物这类标记物在化学结构上有产生发光的特殊基团，在发光免疫分析过程中直接参与发光反应，并没有本底发光。
最常用的标记物主要有吖啶酯类化合物。
吖啶酯类化合物发光是典型的瞬间发光，其化学发光分析时间很短，在加入氧化剂和pH纠正液后，吖啶酯在不需要催化剂的情况下分解、发光，在1秒内光子散射达到高峰，整个过程在2秒内完成。
（二）以催化反应或能量传递参与发光的酶标记物在这类发光反应中，采用某些酶作为标记物。
这类标记物作为发光反应的催化剂或作为一种能量传递过程中的受体，其本身直接参与发光反应。
主要有两种酶： 1.辣根过氧化物酶（HRP） 2.碱性磷酸酶（ALP）（三）以能量传递参与氧化反应的非酶标记物这类标记物作为化学发光反应的催化剂或能量传递过程中的中间体（或受体），不直接参与化学发光反应。
最常用的有三联吡啶钌标记物。
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