光谱化学发光综述剖析
化学发光光谱技术的研究与应用
化学发光光谱技术的研究与应用随着科技的飞速发展，现代生物医学研究所需要的高灵敏度、高分辨率、高速度等技术手段得到了大量的发展。
发光技术在生物荧光探针、荧光基因工程、荧光在诊断和治疗中的应用等领域广泛应用。
其中，化学发光光谱技术（chemiluminescence）作为一种具有高灵敏度、高速度、广泛实用性、非破坏性的技术手段，已成为研究生物荧光、生物医学、环境化学、食品安全等领域的有力工具。
化学发光光谱技术是一种利用化学反应自发释放激发态的光子而发出光的技术。
它的基本原理是将化学分析物或者反应物加入于适宜的试剂组成的化学体系，专门通过触发不同的化学反应过程，进而打开相关组分的发光之路，从而使其发出可被光谱仪检测到的光信号。
这种发光信号凭借着其高灵敏度、稳定性、分辨率以及触发方式的可控性，成为了广泛实用的生物分析手段。
通过改变化学体系组分、反应温度、反应时间等特定条件来触发化学发光反应，可实现对生物分子的高灵敏检测和光谱分析。
具有一定的优点。
化学发光光谱技术的应用领域十分广泛，其在医学、生物分析学、环境和食品安全等领域都有重要的应用，例如：生物医学化学发光光谱技术在生物医学中的应用很广泛，比如说癌症早期诊断和肿瘤治疗，分析血液、尿液等生物样本中的生物分子，如蛋白质、肽、激素、抗体、DNA、RNA等等。
捕捉这些生物分子并定量检测和识别的任务具有较高的敏感性和选择性，因此在高通量筛选、分子诊断及生物医学研究领域中有着广泛的应用。
生物分析学化学发光光谱技术在生物分析学中也有着重要的应用。
主要是用于分析制药工业中的无菌装备、材料和消毒剂，确定工业废水中的有机化学物质，并对环境中生物和非生物的存在进行检测。
环境和食品安全环境和食品安全领域的重要性越来越受到重视，化学发光光谱技术在其中发挥的作用也在不断增强。
主要应用于食品和环境检测、工业污染物检测以及乳制品、肉类、饮料、水果和蔬菜等农产品的检测等。
除了上述领域外，化学发光光谱技术还广泛应用于药物中间体、光化学制品及颜料、农药和生物安全等领域。
鲁米诺化学发光分析研究综述
鲁米诺化学发光分析研究综述化学发光是化学反应体系中的某些分子，如反应物、中间体或反应产物吸收了化学反应释放出的化学能，由基态跃迁至激发态，当其从激发态返回基态时所产生的光辐射[1]。
化学发光法则是根据化学反应的发光强度或发光总量确定相应组分含量的一种分析方法。
同荧光法相比，化学发光法不需要外来的光源，减少了拉曼散射和瑞利散射，降低了噪音信号的干扰，提高了检测的灵敏度[4]，扩大了线性范围。
鲁米诺（5-氨基-2，3-二氢-1，4-二杂氮萘二酮，也称3-氨基邻苯二甲酰肼）因其结构简单、易合成、水溶性好，以及发光量子效率高等特点，鲁米诺是最常用的液相化学发光试剂之一。
自从1928年albrecht首次报道了鲁米诺与氧化剂在碱性溶液中的化学发光反应以来，人们对该化学发光体系的研究就一直十分活跃，使得该化学发光体系被应用于许多领域之中。
white等通过比较鲁米诺体系的化学发光光谱和3-氨基邻苯二甲酸根离子的荧光光谱，提出鲁米诺化学发光反应的发光体。
在碱性条件下，鲁米诺首先被氧化为叠氮酮，然后形成桥式六元环过氧化物中间体，分解后以光子的形式释放出能量产生化学发光。
下面笔者简要介绍鲁米诺化学发光反应的机理，详细地总结近五年来鲁米诺化学发光体系的应用进展。
鲁米诺化学发光体系的分析应用主要基于以下几个方面。
鲁米诺-过氧化氢化学发光体系应用最为广泛。
许多过渡金属离子对鲁米诺-过氧化氢化学发光反应具有很好的催化作用。
李正平等发现铁蛋白催化，产生很强的化学发光信号，建立简便灵敏的检测铁蛋白的化学发光方法。
方法的线性范围为0.5～10μg/l，检出限为0.36μg/l，为铁蛋白作为纳米粒子标记物及直接检测提供一种新的途径。
戴路等报道了一种新的测定雌性激素的流动注射化学发光方法。
在碱性条件下，金银复合纳米粒子能显著地增强鲁米诺-过氧化氢化学发光，而雌性激素能明显地抑制该体系的化学发光强度，建立了测定天然雌激素（雌酮、雌二醇和雌三醇）的化学发光方法。
化学发光_精品文档
化学发光引言化学发光是一种由化学反应产生的发光现象。
它在许多领域中得到广泛应用，包括生物医学研究、荧光标记、环境检测等。
本文将介绍许多常见的化学发光反应和应用。
化学发光的原理化学发光现象是由于某些物质在受到外界刺激后，经历一系列电子能级跃迁和氧化还原反应，从而产生光子。
这种光子的能量来自于反应中释放出的能量，通常表现为可见光的形式。
化学发光可以通过不同的反应途径实现，但原理大致相同。
常见的化学发光反应1. 芳香酮氧化反应芳香酮氧化反应是一种常见的化学发光反应。
在这种反应中，荧光染料被氧化剂氧化，荧光染料的分子结构发生变化，结果产生发光现象。
这种反应被广泛应用于生物医学研究中，例如免疫荧光染色。
2. 有机过氧化物分解反应有机过氧化物分解反应也是一种常见的化学发光反应。
在这种反应中，有机过氧化物与催化剂接触后分解，产生发光。
这种反应被用于生物检测、环境分析等领域。
3. 金属络合物降解反应金属络合物降解反应是一种利用金属离子与配体反应产生发光的化学反应。
在这种反应中，金属离子与配体形成络合物，随后被氧化剂降解，产生发光。
这种反应广泛应用于分析化学领域。
4. 化学电致发光化学电致发光是一种通过电流刺激产生发光的化学反应。
在这种反应中，电流通过化学发光体系，激发物质发光。
这种反应被广泛应用于电致发光显示器和发光二极管等领域。
化学发光的应用化学发光在许多领域中得到广泛应用。
1. 生物医学研究化学发光广泛应用于生物医学研究中，例如免疫荧光染色、基因检测等。
通过荧光标记分子，可以观察细胞内的分子运动和相互作用，从而了解生物过程的机制。
2. 环境检测化学发光被用于环境检测中，例如水质检测、大气污染监测等。
通过测量发光强度，可以快速准确地检测出环境中存在的污染物。
3. 电子器件化学发光被应用于电子器件中，例如发光二极管、电致发光显示器等。
这些器件利用化学发光的原理，实现了高亮度、高能效、长寿命的发光效果。
4. 安全标识化学发光被用于安全标识中，例如逃生标识、防火标识等。
化学发光分析的原理及应用
化学发光分析的原理及应用在生命科学、医学、环保、食品安全等领域，化学发光分析技术得到了广泛应用。
化学发光分析是指利用感光剂发生化学反应释放出光的现象，通过测光仪来检测光的强度，从而获得定量和定性分析信息的过程。
本文将从化学发光分析的原理和应用入手，为读者全面介绍这一技术的特点和优势。
一、化学发光分析的原理化学发光分析的原理与荧光分析原理类似，都是利用分子在外界刺激下发出的光来检测分析样品的。
但是，化学发光分析与荧光分析有着本质上的不同。
荧光分析是指分子在外界的激发下带有一定的能量，发生弛豫过程时在瞬间发出的光，这种光是常规荧光光谱所显示的，纵向轴表示发出光的强度，横向轴表示光波长。
而化学发光分析是指在化学反应过程中，当反应中生成的某些种类的粒子、原子或分子受到外界作用而处于激发态时，它们会释放出一定的能量，这些能量使得感光剂处于激发态，而感光剂在弛豫过程中发出的光则可用于检测样品。
举例来说，将齐氏试剂和过氧化氢混合后，会出现化学反应放出大量的能量，这种能量会使得某些物质进入激发态，当这些物质从激发态跃迁到基态时，就会放出光。
常见的化学发光反应有：齐氏反应、硫酸铜-甲酸乙酯氛围中产生气态芳香族化合物的化学发光反应、偶氮氧基苯-二甲基亚硝胺化合物的产生及其化学发光等。
二、化学发光分析的应用1.环保领域化学发光分析是环保领域高精度分析的核心技术之一。
在环境污染监控中，化学发光分析技术可以用来检测各种危害物质的浓度，例如灰霾的微小颗粒物、大气中的挥发性有机物（VOC）和空气中的多环芳烃（PAHs）等。
2.食品安全领域化学发光分析广泛应用于食品安全领域，在快速检测、筛查食品中毒物质、农药、动物药残留以及食品中的微生物等方面有着独特的优势。
以检测食品中的微生物为例，化学发光分析技术中通常采用ATP (三磷酸腺苷)酶系统进行检测，通过测定样品中存在的微生物含量来判断食品是否安全。
3.生命科学和医学领域化学发光分析技术在生命科学和医学领域也有着广泛的应用。
《化学发光分析》课件
本课程将介绍化学发光分析的工作原理、分类、常用试剂和仪器、典型实验 操作步骤以及优点和应用。让我们一起探索这一极具活力和创新性的化学分 析技术。
化学发光分析概述
什么是化学发光分析？
化学发光分析是指利用发光剂 （luminophore）与感光器 （photodetector）在光激发条件下 发生发光反应进行分析的技术。
发光机制和原理
发光反应主要包括螯合发光、化学 发光、电化学发光和生物发光，其 基本原理为激发能量从分析物传递 到发光剂。
化学发光分析的分类
化学发光分析主要分为储能法、电 化学发光法、免疫分析法、分子印 迹技术法和气相化学发光分析 （GPCA）等。
优点和应用
快速、敏感、高效
化学发光法具有灵敏度高、特异性强、检测时间短和快速分析等优势，被广泛应用于临床、 食品、环境、药学、安全等领域。
数据统计和分析
4
利用计算机等工具进行数据的整理、计算与 分析，得出结果，并进行结果的验证和确认。
取样
用适当的方法取得样品，并得到有效的样品。
发光检测
激发分析样品使其产生发光，并利用仪器对 其进行检测。
案例分析和总结
CRO公司使用化学发光分析技术加 快药代动力学评估
合同研究组织（CRO）将计划100名志愿者的药代动力 学模拟研究里程碑提前了八个月，其采用了高通量类 似物筛选、高通量药代动力学测定和新一代大规模并 行化药代动力学建模等技术。这些技术包括，化学发 光法作为测定细胞器的特异性标记的方法。
电化学发光分析
电化学发光分析仪（ECL）是用于 电化学发光分析的专用设备，适用 于光谱分析和光度测定等分பைடு நூலகம்。
酶标仪
酶标仪是一种测量酶反应的光度仪 器，通常用于免疫学、生化学等领 域的分析。
化学发光分析技术的研究及应用
化学发光分析技术的研究及应用一、引言化学发光分析技术已经成为生物医学领域中最受欢迎的检测方法之一。
它已广泛应用于生物分析、临床诊断、环境监测和食品安全等领域。
本文旨在探讨化学发光分析技术的研究及应用。
二、化学发光分析技术的概述化学发光分析可分为电化学发光和化学发光两类。
电化学发光是指在电极表面发生电化学反应，电化学反应所产生的激发态物质向基态跃迁时发生的发光现象，即电化学发光现象。
在这种方法中，通过电化学反应产生光，再利用光子计数器分析样品中的目标分子。
化学发光是指在化学反应中产生激发态物质，该物质向基态跃迁时释放出光子，即化学发光现象。
对于化学发光分析，灵敏度和选择性是关键。
三、化学发光分析中的发光机理化学发光分析是基于化学反应中放出的光子对产物浓度进行检测的技术。
光子释放的机理主要有三种：单分子化学发光、能量转移化学发光和化学反应发光。
1. 单分子化学发光机理单分子化学发光机理是指发光来自于一个分子的瞬间存在的激发态基态。
其内部转移是通过激发态、激发态分子、电子转移和融合步骤完成的。
2. 能量转移化学发光机理能量转移化学发光机理是指一个分子从一个激发态到另一个激发态的过程发射出光子，这种过程通常与非辐射过程相结合。
3. 化学反应发光机理化学反应发光机理通常涉及化学反应产生激发态物质，该物质向基态跃迁时释放出光子。
四、化学发光分析技术的应用化学发光分析技术已经应用于许多领域，包括生物分析、临床诊断、环境监测和食品安全等。
1. 生物分析化学发光分析技术可以用于检测细胞生长、酶活性、蛋白质分析、DNA检测和细胞代谢活性等。
典型的化学发光分析方法包括化学发光酶免疫法（CLEIA）和化学发光免疫测定（CLIA）。
2. 临床诊断化学发光分析技术可用于肿瘤标志物、激素及其代谢产物、风湿因子以及肾功能和心脏病等方面的临床诊断。
典型的化学发光分析方法包括固相化学发光免疫测定（SPCLIA）和发光免疫层析法（LIA）。
化学发光技术综述
化学发光技术综述化学发光技术综述化学发光免疫测定（CLIA）是将抗原与抗体特异性反应与敏感性的化学发光反应相结合而建立的一种免疫检测技术。
（一）原理化学发光免疫测定（CLIA）属于标记抗体技术的一种，它以化学发光剂、催化发光酶或产物间接参与发光反应的物质等标记抗体或抗原，当标记抗体或标记抗原与相应抗原或抗体结合后，发光底物受发光剂、催化酶或参与产物作用，发生氧化还原反应，反应中释放可见光或者该反应激发荧光物质发光，最后用发光光度计进行检测。
（二）特点特异性高、敏感性高、分离简便、快速、试剂无毒、安全稳定、可自动化。
（三）分类1、从反应原理上，化学发光免疫技术主要分为直接化学发光和酶促反应化学发光。
1.1直接化学发光化学发光剂在发光免疫分析过程中不需酶的催化作用，直接参与发光反应，它们在化学结构上有产生发光的特有基团，可直接标记抗原或抗体。
直接化学发光速度快、试剂稳定性好，但灵敏度略低于酶促发光。
代表性的发光剂有：吖啶酯、三联吡啶钌。
1.1.1 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。
这类化合物的发光为闪光型，加入发光启动试剂后0. 4s 左右发射光强度达到最大，半衰期为0.9s左右。
特点：①发光反应中在形成电子激发态中间体之前，联结于吖啶环上的不发光的取代基部分从吖啶环上脱离开来，即未发光部分与发光部分分离，因而其发光效率基本不受取代基结构的影响。
②吖啶酯或吖啶磺酰胺类化合物化学发光不需要催化剂，在有H2O2 的稀碱性溶液中即能发光。
因此应用于化学发光检测具有许多优越性。
优点主要有：①背景发光低，信噪比高；②发光反应干扰因素少；③光释放快速集中、发光效率高、发光强度大；④易于与蛋白质联结且联结后光子产率不减少；⑤标记物稳定（在2-8 ℃下可保存数月之久）。
1.1.2.三联吡啶钌三联吡啶钌 [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。
化学发光综述
闪光型：发光时间很短，只有零点几秒到几秒；辉光型：发ห้องสมุดไป่ตู้时间较长，从几分钟到几十分钟，或几小时至更久
条件
1. 反应提供足够的激发能；2. 有利的反应过程使能量被物质接受并生成激发态；3. 激发态分子具有化学发光量子效率释放出光子
应用
1. 免疫诊断：利用抗原抗体之间的特异性反应测定体内疾病标志物浓度；2. 法医学：血迹鉴定；3. 生物化学：血清成分鉴定；4. 物种进化关系研究
化学发光综述
项目
描述
基本概念
化学反应过程中伴随的光辐射现象
定义
某些物质（发光剂）在化学反应时吸收了反应过程中所产生的化学能，使反应的产物分子或反应的中间态分子中的电子跃迁到激发状态，当电子从激发态回到基态时，以发射光子的形式释放出能量，即化学发光
类型
直接化学发光：反应物直接生成激发态物质并发光；间接化学发光：通过能量转移使另一物质发光
优势
特异性强、灵敏度高、稳定性好、简便快速、适合定量分析
与其他技术的比较
与酶联免疫相比：化学发光具有全程自动化、测试准确性高、测试速度快等优势，已成为免疫诊断的主流技术
技术壁垒
1. 被检测物质浓度低，要求检测系统精密度高；2. 包含多学科前沿技术，如生物、化学、物理、光学等；3. 仪器与试剂体系封闭，开发难度大
主流试剂技术
直接化学发光（异鲁米诺、吖啶酯等）、间接（酶促）化学发光、电化学发光等
市场现状
化学发光免疫诊断市场国产化率较低，但国产品牌技术突破明显，进口替代趋势加强
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光谱分析化学Spectral Analytical Chemistry综述题目化学发光综述学生姓名所在学院化学化工学院专业及班级分析化学完成日期2013年12月27日目录摘要 (3)1.理论背景 (4)1.1化学发光分析 (4)1.2化学发光的分类 (6)2.化学发光试剂 (7)2.1直接化学发光剂 (7)2.1.1 吖啶酯及吖淀酰胺类 (7)2.1.2 三联吡啶钌 (9)2.2 酶促反应发光剂 (10)2.2.1鲁米诺及其衍生物 (10)2.2.2（金钢烷）- 1,2- 二氧乙烷及其衍生物 (11)3.国内外主要的化学发光仪器的生产商 (13)4.化学发光的应用 (16)4.1化学发光免疫分析 (16)4.2药物分析方面的应用 (17)5.化学发光的市场与化学发光免疫分析的临床前景 (18)5.1国外自动化免疫分析系统生产商及自动化免疫分析系统 (19)5.2国内自动化免疫分析系统生产商及自动化免疫分析系统 (21)6.结束语 (22)参考文献 (22)化学发光分析摘要化学发光作为光谱分析中重要的分析手段越来越受到普遍的关注，由于其不需要外源性激发光源，避免了背景光和杂散光的干扰，降低了噪声，大大提高了信噪比。
并具通过特定的化学发光可以定性定量的测定微量物质，有灵敏度高，线性范围宽，设备简单，操作方便，易于实现自动化，分析快等特点。
本文首先从化学发光的理论依据出发，进行化学发光的分类，化学发光的仪器的国内外现状，然后详细介绍了化学发光在免疫分析方面的应用，为扩大化学发光分析技术在替它领域的应用提供一些启发，最后进行了化学发光免疫分析系统进行了市场分析，及其临床应用进行了深入探讨。
关键词：光谱，化学发光，免疫分析，应用0.前言发光是指分子或原子中的电子吸收能量后，由基态（较低能级）跃迁到激发态（较高能级），然后再返回到基态，并释放光子的过程。
根据形成激发态分子的能量来源不同可分为：光照发光、生物发光、化学发光等。
光照发光（photoluminescence）是指发光剂（荧光素）经短波长的入射光照射后，电子吸收能量跃迁到激发态，在其回复至基态时，发射出较长波长的可见光（荧光）。
生物发光（bioluminescence）是指发生在生物体内的发光现象，如萤火虫的发光，反应底物为萤火虫荧光素，在荧光素酶的催化下，利用ATP能，生成激发态氧化型荧光素，它在回复基态时多余的能量以光子的形式释放出来（现在学术界也把生物发光最为化学发光的一种）。
化学发光（chemiluminescence）是指伴随化学反应过程所产生的光的发射现象。
某些物质（发光剂）在化学反应时，吸收了反应过程中所产生的化学能，使反应的产物分子或反应的中间态分子中的电子跃迁到激发态，当电子从激发态回复到基态时，以发射光子的形式释放出能量，这一现象称为化学发光。
本文主要介绍化学发光方面的理论及其应用。
一些化学反应能释放足够的能量把参加反应的物质激发到能发射光的电子激发态，若被激发的是一个反应产物分子，则这种反应过程叫直接化学发光。
反应过程可简单地描述如下：A +B C*C* C + hυ其中γ为光子，C*表示C处于单线激发态；若激发能传递到另一个未参加化学反应的分子D上，使D分子激发到电子激发态，D分子从激发态回到基态时发光，这种过程叫间接化学发光。
反应过程可表示如下：A +B C*C* + D C + D*D + hυD*化学发光检测具有如下优点：（1）灵敏度高，灵敏度高是化学分析关键的优越性，用其进行免疫分析，其灵敏度可达11-22mol/ L（RIA为10-12mol/L），化学发光免疫分析能够检出放射免疫分析和酶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；（2）宽的线性动力学范围，发光强度在4-6个数量级之间与测定物质浓度间呈线性关系；（3）光信号持续时间长，辉光型化学发光信号持续时间可达数小时甚至一天，简化了实验操作与测量；（4）分析方法简便快速，绝大多数分析测定仅需一种试剂（复合试剂）的一步模式；（5）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，免除了各种可能对分析结果带来影响的因素，例如光源稳定性，光散射，光波选择器等；（6）安全性好及使用期长，免除了使用放射性物质的污染，到目前为止，还未发现其危害性，实际稳定，保存期可达六个月至一年以上。
化学发光的高灵敏度，宽线性范围，分析快速简便，安全性好等优势使得化学发光作为一种光谱检测手段，越来越受到大家的关注。
但是由于化学发光试剂的稀少，化学发光的选择性差等问题限制了其广阔应用，这些问题也受到大家的普遍注意。
随着研究的升入，化学发光有着其广泛的应用前景。
1.理论背景1.1化学发光分析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。
产生化学发光的能源来自于化学反应，某些物质进行化学反应时，由于反应时产生的化学能使反应物或生成物激发至激发态，受激分子由激发态回到基态时，便发出一定波长的光，这种吸收化学能使分子发光的过程称为化学发光。
化学反应激发后的激发态电子回到基态过程中有许多途径，可以通过振动跃迁、转动跃迁、系间跨越、非辐射跃迁、辐射跃迁等多种形式释放能量，且所有这些过程之间是竞争进行的[1-5]（如图1所示）。
图1 Typical photophysical processes in CL emission化学效率主要取决于发光所依赖的化学反应本身；而发光效率则取决于发光体本身的结构和性质，也受环境的影响。
化学发光效率化学效率发光效率化学发光反应的发光强度I cl 是以单位时间内发射的光子数表示，它与化学发光反应的速率有关。
时刻t 的化学发光强度（单位时间发射的光量子数）：如果反应是一级动力学反应，t 时刻的化学发光强度I cl 与该时刻的分析物浓度c 成正比，即化学发光峰值强度与分析物浓度c 成线性关系。
在化学发光分析中，常用已知时间内的发光总强度来进行定量分析。
()tc t Id d cl cl ⨯=ϕ()c t tc t t I A t t ⋅===⎰⎰cl 0cl 0cld d d d ϕϕ激发态分子数发射光子的分子数=f ϕ参加反应的分子数激发态分子数=r ϕf cl ϕϕϕ⋅==r 参加反应的分子数发射光子的分子数图2 化学发光动力学曲线1.2化学发光的分类化学发光按原理可分为直接化学发光，间接化学发光，生物发光。
一些化学反应能释放足够的能量把参加反应的物质激发到能发射光的电子激发态，若被激发的是一个反应产物分子，则这种反应过程叫直接化学发光。
反应过程可简单地描述如下：A +B C*C* C + hυ其中γ为光子，C*表示C处于单线激发态若激发能传递到另一个未参加化学反应的分子D上，使D分子激发到电子激发态，D分子从激发态回到基态时发光，这种过程叫间接化学发光。
反应过程可表示如下：A +B C*C* + D C + D*D + hυD*生物发光（bioluminescence）是指生物体发光或生物体提取物在实验室中发光的现象。
它不依赖于有机体对光的吸收，而是一种特殊类型的化学发光，化学能转变为光能的效率几乎为100%。
也是氧化发光的一种。
生物发光的一般机制是：由细胞合成的化学物质，在一种特殊酶的作用下，使化学能转化为光能。
自然界具有发光能力的有机体种类繁多。
一些细菌和高等真菌有发光现象。
动物界25个门中，就有13个门28个纲的动物具有发光现象，从最简单的原生动物到低等脊椎动物中都有发光动物，如鞭毛虫、海绵、水螅、海生蠕虫、海蜘蛛和鱼等。
动物的发光，除其自身发光即一次的发光以外，由寄生或共生而产生二次发光的例子也不少。
不同生物体的发光颜色不尽一致，多数发射蓝光或绿光，少数发射黄光或红光。
例如萤火虫的发光是生物发光的一种。
萤火虫的发光原理是：萤火虫有专门的发光细胞，在发光细胞中有两类化学物质，一类被称作萤光素，在萤火虫中的称为萤火虫萤光素（Firefly luciferin），另一类被称为荧光素酶。
荧光素能在荧光素酶的催化下消耗ATP ，并与氧气发生反应，反应中产生激发态的氧化荧光素，当氧化荧光素从激发态回到基态时释放出光子。
反应中释放的能量几乎全部以光的形式释放，只有极少部分以热的形式释放，反应效率为95%，甲虫也因此而不会过热灼伤。
人类到目前为止还没办法制造出如此高效的光源。
2.化学发光试剂化学发光剂或发光底物是在化学发光反应中参与能量转移并最终以发射光子的形式释放能量的化合物。
能作为化学发光剂的条件：（1）发光的量子产率高；（2）它的物理-化学特性要与被标记或测定的物质相匹配；（3）能与抗原或抗体形成稳定的偶联结合物；（4）其化学发光常是氧化反应的结果；（5）在所使用的浓度范围内对生物体没有毒性。
化学发光试剂分为直接发光试剂和酶促发光试剂。
2.1直接化学发光剂直接化学发光剂在发光免疫分析过程中不需酶的催化作用，直接参与发光反应，它们在化学结构上有产生发光的特有基团。
2.1.1 吖啶酯及吖淀酰胺类如果吖啶环上的C-9碳原子链上取代基且该取代基能与吖啶环上的C-9和H2O2形成有张力的不稳定的二氧乙烷，此二氧乙烷分解为CO2和电子激发态的N-甲基吖啶酮，当回到基态时发出光子，则这类取代吖啶化合物可做为化学发光标记物。
根据取代基的不同，常用作化学发光标记物的吖啶取代物分为两类：一类为吖啶酯，如图3-1所示；另一类为吖啶磺酰胺，如图3-2所示：NR XO O R'X'NR XCO NSOR'R'X'X'（1）（2）图3 吖啶取代物结构式图3-1和图3-2中的R，R′，R″可能由烷基、烷烯基、芳基、烷氧基及其取代物等构成，相当于连结吖啶部分和官能团部分的空间手臂，其中R′，R″还可能起控制反应动力学和稳定性的作用，如果R′，R″含有吸电子基团，则增加反应速率降低稳定性，含有电子授予体基团，则降低反应速率增加稳定性。
X、X′、X″为官能团，它们起的作用是偶联抗原或抗体，并增加化合物在水中的溶解度。
常用做CLIA的吖啶酯和吖啶磺酰胺化合物[4-8]有下面几种结构（如图4）：N+CH2FSO3-C OOCH2CH2CO O NON+CH2CH2OSO3-C OOCH3CH3CO O NOON+CH2FSO3-C ON CH2CH2COOHSOCH3N+CH2CF2SO3-C ON CH2CH2COOHSOCH3N+CH2CF2SO3-C ON C4H9SOCH3(1)(2)（3）（4）（5）图4 吖啶酯和吖啶磺酰胺化合物的结构它们的结构中都有共同的吖啶环，它们的发光机理相同：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，如图5所示：R NC OO CH3NCH3O+光+OHR 吖啶酯H2O2/ HO-470nm图5 吖啶酯的发光原理吖啶类化合物在水溶液中的水解程度，随pH值增大而增大；随温度升高而增大。