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。
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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。