化學發(fā)光免疫分析方法與應用進展
2012-04-12 00:00:00汪晨吳潔宗晨徐潔鞠熀先
分析化學 2012年1期
摘 要 化學發(fā)光免疫分析方法具有選擇性好、靈敏度高、分析速度快、設備簡單等特點，在環(huán)境、臨床、食品、藥物檢測等領域得到了廣泛應用。在實際應用中，常常需要對大量復雜樣品或低豐度分析物樣品進行測定。而經典商品化的免疫分析方法所需時間長、樣品消耗多、成本高，不能滿足上述要求。因而建立快速、高通量、高靈敏和低成本的免疫檢測方法已成為化學發(fā)光免疫分析方法的研究熱點和發(fā)展趨勢。本文簡要總結近5年來化學發(fā)光免疫分析方法的研究進展及其應用，并展望其發(fā)展方向。
關鍵詞 化學發(fā)光免疫分析； 免疫傳感； 快速檢測； 多通道檢測； 評述
1 引 言
近年來，化學發(fā)光免疫分析方法由于其具有靈敏度高、特異性強、適用面廣、所需設備簡單、線性范圍較寬等優(yōu)點，日益受到人們的青睞[1～5]，在生命科學、臨床醫(yī)學以及環(huán)境、食品、藥物等領域得到廣泛應用[6，7]。免疫分析過程所涉及的免疫反應主要是抗原與抗體間的識別。這些生物分子的體積大、擴散速率小，且由于對識別位點的空間阻礙作用，受傳質速率和反應動力學控制的免疫反應速率一般比較低。因而傳統(tǒng)的免疫分析方法需要較長的溫育時間，常常需要數小時才能完成整個分析過程，大大限制了樣品通量和應用范圍。為縮短免疫分析的時間，研究工作者已設計了不同的方法，通過提高傳質速率和反應動力學來實現快速免疫檢測，從而擴展化學發(fā)光免疫分析的應用范圍。
在實際應用中，經常涉及到復雜體系多組分的測定。如在臨床腫瘤診斷中，由于腫瘤標志物的特異性不足，常選擇幾種腫瘤標志物組成標志物組，通過聯合檢測提高臨床診斷的特異性[8，9]；又如在環(huán)境監(jiān)控中，經常需要同時監(jiān)測天然水體中多種殺蟲劑與除草劑的濃度指標，以綜合評價環(huán)境污染狀況[10，11]。測定混合體系中多組分的含量通常只能采用多次單組分分析法，這種方法所需時間長、試劑消耗多、工作量過大。多組分同時或順序檢測具有分析通量高、所需時間短、樣品消耗少、分析成本低等突出優(yōu)點，已成為近年來的研究熱點。已報道的新型化學發(fā)光多組分免疫分析方法中，有的通過設計芯片[12～17]，結合流動注射、電感耦合元件（CCD）技術達到多組分測定；有的利用固相載體的特性，通過溫度分辨模式[18]，達到同時檢測的目的。
另一方面，在實際應用中，常常需要檢測低豐度分析物樣品，發(fā)展高靈敏的化學發(fā)光免疫分析方法，是近年來免疫分析方法發(fā)展的主要方向。降低噪音和增強信號是提高免疫分析靈敏性的主要途徑。降低噪音主要用小蛋白對生物功能界面進行封閉，以防止干擾物的非特異性吸附。免疫分析信號增強技術主要集中在功能界面的構建與信號探針放大兩個方面。隨著納米技術的發(fā)展，納米材料，如金納米粒子、碳納米管、碳納米角、SiO2納米粒子、量子點以及它們的復合納米結構，已用于超靈敏免疫傳感器的構建，納米粒子在生物標記分析中的廣泛應用取得了突破性的進展[19，20]。一些納米粒子不僅可以作為模擬酶直接催化化學發(fā)光反應[21～24]，還可以用來負載大量的酶，通過酶催化反應實現信號放大[25～31]，使納米技術在高靈敏化學發(fā)光免疫分析中得到廣泛應用，也促進了化學發(fā)光免疫分析的快速發(fā)展。
本文簡要介紹了化學發(fā)光免疫分析方法的原理，總結了近幾年來化學發(fā)光免疫分析方法的研究進展，并就化學發(fā)光免疫分析方法的前景進行了展望。
2 化學發(fā)光免疫分析法
化學發(fā)光分析是根據化學反應產生的輻射光的強度來確定物質含量的分析方法。化學發(fā)光免疫分析是將化學發(fā)光系統(tǒng)與免疫反應相結合，用化學發(fā)光相關的物質標記抗體或抗原，與待測的抗原或抗體反應后，經過分離游離態(tài)的化學發(fā)光標記物，加入化學發(fā)光系統(tǒng)的其它相關物產生化學發(fā)光，進行抗原或抗體的定量或定性檢測。化學發(fā)光免疫分析中使用最多的4類標記物為魯米諾、異魯米諾及其衍生物，吖啶酯衍生物，過氧化物酶和堿性磷酸酶。
以酶為標記物的化學發(fā)光仍然是化學發(fā)光免疫分析的主流，辣根過氧化物酶（HRP）與堿性磷酸酶（ALP）是兩種常見的標記酶，均有其相應的化學發(fā)光底物，在臨床檢驗中有廣泛應用，開發(fā)催化活性更高、穩(wěn)定性更好、發(fā)光動力學曲線更符合免疫分析的酶和底物是化學發(fā)光免疫分析的研究熱點之一。
標記技術是現代免疫分析的關鍵技術之一。新的標記免疫分析技術，在環(huán)境監(jiān)測[32，33]、臨床診斷[34，35]、食品安全[36，37]、藥物分析[38，39]與微生物檢驗[40，41]等領域得到了廣泛應用，展示了良好的應用前景。由于納米粒子具有良好的生物相容性和信號放大效果，納米技術廣泛用于生物標記，例如，金納米粒子（AuNPs）可以用于標記抗體，增強魯米諾過氧化氫體系的化學發(fā)光[23，24]。量子點是一種能夠接受激發(fā)光產生熒光的半導體納米顆粒，不易失活、受外部環(huán)境影響小、性質穩(wěn)定、重現性好，且比化學發(fā)光免疫分析法常用標記酶具備更好的光學特性，成本也相對較低。Huang等[42]用化學發(fā)光作為能量供體，激發(fā)量子點發(fā)光，實現了基于化學發(fā)光能量轉移的靈敏檢測。
化學發(fā)光免疫分析方法既具有化學發(fā)光分析的高靈敏性，又具有免疫反應的高度特異性。在臨床診斷、食品安全及環(huán)境監(jiān)測等領域有廣泛的應用和發(fā)展前景[43～45]。
3 化學發(fā)光免疫分析方法的應用
3.1 快速化學發(fā)光免疫分析方法
傳統(tǒng)的免疫分析方法常常需要數小時才能完成，長的溫育時間還導致免疫試劑在管道內壁的吸附，增加了不同測定之間的信號交叉，因而限制了樣品的檢測通量和免疫分析方法的應用價值。為了克服這些不足并實現免疫分析的高通量，可通過外場驅動或對溶液進行有效混合策略加快抗原、抗體等生物大分子的傳質速率，或提高反應體系的溫度來加速免疫反應的動力學，從而實現快速免疫檢測。
提高傳質速率的方法有電場驅動[46]、電磁攪拌[47]、改變電滲流[48]、超聲波驅動[49] 等方法。2007年， Morozov等[50]結合電場驅動和磁場富集的方法，構建了一個微流控器件，在流通池內施加一定的電壓，使帶有電荷的待測物向微陣列表面移動， 圖1 微氣泡加速化學發(fā)光免疫分析方法[51]
Fig．1 Microbubble accelerated immunoreaction for fast flowinjection immunoassay[51]同時在溫育過程中用磁鐵將標記有磁珠的分子探針富集在微陣列的表面。這種雙重加速的方法使整個分析過程在3 min內完成。
外力驅動的加速方式都需要附加設備，Yang等[51]在免疫反應過程中，勻速通入氮氣形成微氣泡，可使溫育時間縮短一半（圖1）。
這種微氣泡加速免疫反應的方法簡單靈活，成本低廉，可使整個分析流程，包括預溫育和免疫傳感器的再生， 16 min即可完成。
利用通道的幾何形狀促使流體混合，同樣可以加速免疫分析[52]。當流體經過一個弧形的管道，由于離心力的作用，會產生截面上的橫向二次流動，從而產生混合作用。Liu等[53]設計了一種三維螺旋玻璃管用于溫育過程，溫育液在管內流動產生湍流現象，加速了免疫試劑的混合，從而加速免疫反應。提高免疫反應動力學是加速免疫分析的另一重要因素。紅外輻射可以快速加熱和控制溫度[54，55]。結合了三維螺旋玻璃管和可控紅外加熱石英管的溫育系統(tǒng)（圖2），通過雙重加速免疫反應，可使免疫反應在90 s內完成，所有的分析步驟在3 min內完成。
圖2 螺旋管混合、紅外加熱的雙重加速化學發(fā)光免疫分析方法[53]
Fig．2 Dually accelerated immunoreaction by infrared heating and passive mixing[53]
3.2 多組分化學發(fā)光免疫分析方法
在單個分析流程中同時實現多組分的檢測，具有分析通量高、所需時間短、樣品消耗少、分析成本低等突出優(yōu)點[56]，是免疫分析長期追求的目標，也是近年來免疫分析的研究熱點。多組分免疫分析模式主要有多組分同時檢測模式和順序檢測模式兩種同時檢測模式常結合空間分辨技術與陣列檢測器實現對多個待測物進行同時檢測，順序檢測則是在一段時間內對多個組分逐個進行檢測。近年來，基于電極陣列和多通道電化學工作站的安培免疫傳感器陣列在多組分免疫分析領域得到了廣泛的應用。而隨著順序注射多組分分析中主要問題的解決，多組分化學發(fā)光免疫分析方法得到了快速發(fā)展。
Fu等[14]提出了底物區(qū)帶分辨化學發(fā)光多組分免疫傳感系統(tǒng)，在單個分析流程中檢測兩種腫瘤標志物：癌胚抗原125（CA125）和癌胚抗原（CEA）。將兩種腫瘤標志物的捕獲抗體同時固定于醛基活化的UltraBindTM膜上，構成免疫反應器，然后將樣品、HRP標記的CA125抗體與ALP標記的CEA抗體注入免疫反應器進行在線溫育，在夾心免疫反應后依次通入HRP與ALP的化學發(fā)光底物區(qū)帶，實現兩種腫瘤標志物的類同時檢測。該研究組還提出了通道分辨的概念[15]，發(fā)展了一套自動化的流通式化學發(fā)光多組分免疫傳感系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用移動光門分別檢測3個通道中的化學發(fā)光信號，實現3種腫瘤標志物的類同時檢測。隨后他們進一步結合通道分 圖3 通道底物二維分辨的化學發(fā)光多組分免疫分析方法[16]
Fig．3 Channel and substrate zone twodimensional resolution for multiplex immunoassay of tumor markers[16]辨和底物分辨技術，提出了二維分辨新概念[16]，設計了雙通道流通池，用于化學發(fā)光多組分免疫分析，可同時檢測4種腫瘤標志物（圖3）。該研究組為了克服檢測組分數不足的缺點，進一步設計了進樣分辨[57]和支持物分辨技術[58]。進樣分辨化學發(fā)光多組分免疫分析基于異相夾心免疫分析，以環(huán)氧基修飾的磁性微珠作為固定捕獲抗體的載體。它將固定了4種捕獲抗體的磁珠，對應的4種ALP標記的抗體和4份待測樣品分別裝入4個裝有微型磁攪拌子的小試管中，在水浴以及磁力攪拌的條件下進行同時溫育后由4個玻璃管道同時進樣，并進行磁性分離和順序洗滌，再將ALP化學發(fā)光底物通入4個管道與磁珠混合，并依次將形成的4個通道內的混合物通過檢測器進行檢測支持物分辨技術也稱為載體分辨技術，它將捕獲抗體分別固定在不同的玻璃管內壁，將這些玻璃管串聯后通入溫育混合物，進行在線溫育通過一個簡單的沖洗步驟，
在不同的玻璃管內形成不同的夾心免疫復合物，借助移動光門，順序采集化學發(fā)光信號可以實現多組分的順序定量。該傳感系統(tǒng)為臨床應用提供了一個有前景的多組分免疫分析方法。作為免疫固定相，磁性微球具有大的表面積，并且便于抗體抗原復合物從分離介質中分離[59～62]。Zhang等[63]將抗體分別固定在磁性納米微球上和涂層管上用于檢測甲胎蛋白（AFP），比較了這兩種固相載體的分析優(yōu)勢，并以磁性微球為固相載體檢測了59種人體血清樣本，檢測結果與商用方法的結果一致。
圖4 溫度底物二維分辨的多組分化學發(fā)光免疫分析方法[18]
Fig．4 Homogeneous temperature and substrate resolved technologies for CL detection of four proteins[18]
近年來，智能水凝膠研究得到發(fā)展，其中熱敏性水凝膠具有隨溫度變化而發(fā)生溶解和溶漲狀態(tài)突變的性質。Kang等[18]根據這種現象，結合底物分辨技術，將4種抗體分成2組，分別固定在熱敏性的聚N異丙基丙烯酰胺（PNIP）和磁珠上，升溫至“臨界析相溫度”（35 ℃）時PNIP沉淀析出； 通過磁力分離磁珠后， 分別用同一種固定相的抗體結合抗原及不同酶標記的抗體，形成夾心免疫復合物； 通入各自對應的化學發(fā)光底物，可以順序檢測4種不同的抗體，如圖4所示。這種分辨方式存在一定的問題，分析過程涉及到繁瑣的手動操作，給操作的自動化帶來困難，且分析時間較長。
Liu等[64]在96孔板中進行免疫反應，借助帶有旋轉軸的化學發(fā)光檢測儀檢測信號，從而實現了操作的自動化，避免了手動操作的繁瑣。每個孔的檢測時間為1 s，即只需要2 min即可完成96種組分的檢測。這種順序檢測方法的各組分是按時間順序依次檢測的，如果檢測大量的組分，就會產生時間累加的效應，從檢測第一個組分到最后一個組分需要間隔很長時間。
空間分辨模式是在免疫反應器的不同區(qū)域固定不同組分相應的免疫試劑，使不同組分的免疫反應在不同的空間位置發(fā)生，然后以陣列檢測器進行檢測，以實現多組分的檢測。CCD的應用使得化學發(fā)光免疫分析的檢測更加方便，同時也促進了化學發(fā)光成像檢測技術的發(fā)展。化學發(fā)光免疫分析方法結合CCD圖像傳感器，可以滿足在短時間內同時測量大量樣品的要求。Urbanowska等[65]用96孔板作為固相載體固定抗體，用化學發(fā)光成像法同時檢測6種蛋白質。Magliulo等[66]設計了一種新型的聚苯乙烯96孔微量滴定板，將每個大孔內又分隔成4個小孔。每種細菌的單克隆抗體分別固定于小孔中，待測樣品加入大孔內，特定細菌會與特定抗體特異性結合，然后向大孔內加入各自的酶標抗體，加入發(fā)光底物，用CCD積分拍攝，可以同時檢測96×4種樣品，如圖5所示。
將微流控芯片技術應用于化學發(fā)光免疫分析，可以拓展免疫分析的應用領域。在微流控芯片上實現陣列式的分析和檢測，可以大幅度提高芯片的檢測容量，對多種樣品進行同時分析，非常適合疾病診斷、藥物篩選等方面的應用。Sun等[12]設計了一個三維芯片，可以用化學發(fā)光圖像分析方法同時檢測96種組分的樣品。Wolter等[13]克服了傳統(tǒng)CCD靜態(tài)檢測方法的耗時及不利于自動化等缺點，發(fā)展了流動注射化學發(fā)光陣列體系。他們將捕獲抗體固定在聚乙二醇修飾的芯片上，設計了6×7的陣列，再用生物素化的抗體識別細菌，最后利用親和素化的HRP與信號抗體結合，催化魯米諾和H2O2的反應，得到化學發(fā)光信號。進樣以及沖洗過程都采用流動注射技術，控制不同的閥，實現了整個分析過程的自動化。測定所有不同濃度、不同種類的細菌在13 min內完成，如圖6所示。 圖5 基于新型96孔板的化學發(fā)光成像免疫分析方法用于多組分檢測[66]
Fig．5 New 96×4 well microtiter plate for multiplexed chemiluminescent imaging immunoassay[66]
圖6 微流控芯片的化學發(fā)光成像免疫分析方法用于三種細菌的檢測[13]
Fig．6 A flowthrough chemiluminescence microarray readout system for the detection of three bacteria[13]
3.3 高靈敏化學發(fā)光免疫分析方法
在實際檢測中，現有的檢測手段靈敏度和特異性不夠理想，高靈敏高選擇性的檢測方法越來越顯示出其重要性。納米技術的發(fā)展為高靈敏化學發(fā)光免疫分析方法的發(fā)展提供了契機，納米粒子在生物標記分析得到了廣泛應用，已有多種信號放大方法用于高靈敏免疫分析方法的構建。
Zhang等[23]發(fā)現不同粒徑的AuNPs可以增強魯米諾過氧化氫體系的化學發(fā)光，其中38 nm粒徑的AuNPs增強效果最明顯。Wang等[24]合成了特殊形狀的不規(guī)則金納米粒子（IGNPs），并且發(fā)現IGNPs對魯米諾過氧化氫化學發(fā)光體系的催化活性是球狀AuNPs的100倍，同時他們將抗體固定在IGNPs表面，形成夾心免疫復合物。由于IGNPs的催化活性，在無酶的情況下，加入化學發(fā)光底物即可得到化學發(fā)光信號。 圖7 基于酶標抗體功能化的AuNPs信號放大的超靈敏化學發(fā)光免疫分析方法[26]
Fig．7 Ultrasensitive enhanced chemiluminescence enzyme immunoassay amplified by doublecodified gold nanoparticles labels[26]
Ambrosi等[67]提出了雙編碼的AuNPs用于放大免疫分析信號，即在AuNPs表面連接大量HRP標記的抗體。由于HRP具有催化活性，因而能顯著增強信號。Yang等[26]將這種雙編碼的標記物用于放大化學發(fā)光信號，同時在發(fā)光體系中加入增強劑對碘苯酚，進一步增強信號。以AFP為檢測模型，線性范圍為0.008～0.3 g/L，檢出限為5 ng/L，如圖7所示。
AuNPs的粒徑較小，不能負載足夠多的酶，因而研究者嘗試用更多的納米材料負載大量的酶。Bi等[29]采用了多層酶包裹的納米碳管作為標記物放大化學發(fā)光檢測信號。先將多壁碳納米管用酸處理使其表面帶有羧基，用層層組裝方法將多層鄰苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯（PDDA）與HRP吸附在碳納米管表面，標記抗體后進行免疫反應形成免疫復合物。這種層層吸附的方法使得標記物連接了大量的酶，線性范圍為0.02～2.0 g/L，檢出限為8.0 ng/L，比傳統(tǒng)方法低2個數量級。
由于酶標抗體的位阻較大，研究者將酶直接連接到納米材料表面，再以一定的比例固定抗體，既能連接大量酶，又減小位阻。Wu等[30]用HRP直接標記硅納米粒子，發(fā)展了新型高靈敏的免疫檢測方法。首先用晶種生長的方法合成SiO2納米粒子，粒徑為（103±7） nm， 圖8 功能化三維有序SiO2納米多孔膜為載體的化學發(fā)光免疫分析方法[68]
Fig．8 Threedimensional ordered nanoporous silica film for highly efficient chemiluminescent immunosensin[68]然后用環(huán)氧丙基醚丙基三甲氧基硅烷作為交聯劑處理硅納米粒子，從而分別連接HRP和AFP抗體。采用兩步夾心免疫法，第一步免疫反應結束后，將HRP功能化的硅納米粒子信標注入流通池，保證免疫反應導入酶量的最大化，從而實現信號增大。硅納米粒子還能降低物理吸附， 進一步提高檢測靈敏度。檢測線性范圍為0.01～3.0g/L。與傳統(tǒng)夾心免疫方法相比，該方法信號增強了61倍，具備高靈敏度和可重復性。該方法簡單方便、低耗、特異性好，可以推廣到臨床運用。利用三維有序SiO2納米多孔膜的高負載量。Yang等[68]提出了一種新的高靈敏化學發(fā)光免疫分析方法。該多孔的SiO2膜以聚苯乙烯球（PS）為模板，通過在玻璃片表面自組裝沉積5 nm SiO2納米粒子，然后煅燒除去模板制得。以γ縮水甘油醚丙基三甲氧基硅（GPTMS）為交聯劑，可將SiO2納米多孔膜進行鏈霉親和素的功能化，與生物素標記抗體結合，制得的化學發(fā)光免疫傳感器（圖8）。多孔膜可以促進免疫試劑的傳質，因而制得的化學發(fā)光免疫傳感器具有寬的檢測線性范圍、快的分析速度與良好的重現性和穩(wěn)定性。以糖類抗原（CA 125）為模型分析物，其線性范圍為0.5～400 U/mL， 可達3個數量級，而不用三維有序SiO2納米多孔膜為載體的免疫分析方法，在相同條件下的線性范圍僅為5～40 U/mL。
天然酶在保存過程中結構的變化很容易喪失催化活性，純化天然酶的昂貴代價也制約了它們的應用，而且天然酶的催化活性也會因為大分子肽包埋活性位點而被制約。研究者努力制備人工模擬酶用于信號放大，新型的信號增強技術， 如DNA酶放大技術[69]、滾環(huán)擴增法[70]以及雜交連鎖反應[71]等不斷涌現，但目前還沒有運用到化學發(fā)光免疫檢測中，這也為新型化學發(fā)光免疫檢測方法提供了機遇。
4 發(fā)展與展望
化學發(fā)光免疫分析法具有選擇性好、靈敏度高、分析速度快、設備簡單等優(yōu)點，近年來在環(huán)境、臨床、食品、藥物檢測中得到了廣泛運用。實際檢測常常需要對大量、復雜、低豐度的樣品進行測定，因而化學發(fā)光免疫分析法逐漸向快速、高通量、高靈敏檢測的方向發(fā)展。本文總結了近幾年化學發(fā)光免疫分析法的應用進展，涉及到降低溫育時間，多組分檢測，以及信號放大技術。這些例子都證明了化學發(fā)光免疫分析法具有廣泛的應用前景和可操作性。
此外，化學發(fā)光成像技術、化學發(fā)光免疫分析與分離技術的聯用，可以使免疫分析的選擇性、靈敏度和檢測速度、檢測通量得到進一步提高。為了更好地適應臨床、環(huán)境等領域的實際應用，需要大力發(fā)展微型化、集成化和自動化的化學發(fā)光免疫分析儀器。隨著分子生物學及納米與傳感技術的進步，新的化學發(fā)光免疫分析原理與高靈敏的免疫分析方法將得到不斷發(fā)展，開發(fā)催化活性更高、穩(wěn)定性更好、發(fā)光動力學曲線更符合免疫分析的酶和底物并推廣到臨床檢測，發(fā)展新型標記技術用于信號放大，建立化學發(fā)光免疫分析新方法，都將是未來的發(fā)展方向及研究重點。
References
1 Roda A， Pasini P， Guardigli M， Baraldini M， Musiani M， Mirasoli M. Fresenius J. Anal. Chem. ， 2000， 366（6）： 752～759
2 Zhao L X， Sun L， Chu X G. Trends Anal. Chem.， 2009， 28（4）： 404～415
3 Fan A， Cao Z J， Li H， Kai M， Lu J Z. Anal. Sci.， 2009， 25（5）： 587～597
4 ZHENG GuoJin， FANG LuQiu， LI ZhenJia， YING XiTang， LIN JinMing. Chinese J. Anal. Chem.， 2011， 39（1）: 62～65
鄭國金， 方盧秋， 李振甲， 應希常， 林金明. 分析化學， 2011， 39（1）: 62～65
5 Wu J， Fu Z F， Yan F， Ju H X. Trends Anal. Chem.， 2007， 26（7）： 679～688
6 LIN JinMing， ZHAO LiXia， WANG Xu. Chemiluminescence Immunoassay. Beijing： Chemical Engineering Press， 2008： ４～６
林金明， 趙利霞， 王 栩. 化學發(fā)光免疫分析， 北京： 化學工業(yè)出版社， 2008 ： ４～６
7 XUE Pan， ZHANG ZhuJun， ZHANG XiaoMing. Chinese J. Anal. Chem.， 2011， 39（1）: 95～98
薛 盼， 章竹君， 張曉明. 分析化學， 2011， 39（1）: 95～98
8 CHENG JieKe. Analysis of Unicell. Beijing： Science Press， 2005： 127～128
程介克. 單細胞分析. 北京： 科學出版社， 2005： 127～128
9 LI TianXing. Modern Clinical Immunology Detection. Beijing： Military Physic Science Press， 2001： 167～252
李天星. 現代臨床免疫學檢驗. 北京： 軍事醫(yī)學科學出版社， 2001： 167～252
10 Brecht A， Abuknesha R. Trends Anal. Chem.， 1995， 14（7）： 361～371
11 Samsonova J V， Rubtsova M Y， Kiseleva A V， Ezhov A A. Biosens. Bioelectron.， 1999， 14（3）： 273～281
12 Sun S， Yang M H， Kostov Y， Rasooly A. Lab Chip， 2010， 10（16）： 2093～2100
13 Wolter A， Niessner R， Seidel M. Anal. Chem.， 2008， 80（15）： 5854～5863
14 Fu Z F， Liu H， Ju H X. Anal. Chem.， 2006， 78（19）： 6999～7005
15 Fu Z F， Yan F， Liu H， Lin J H， Ju H X. Biosens. Bioelectron.， 2008， 23（10）： 1422～1428
16 Fu Z F， Yang Z J， Tang J H， Liu H， Yan F， Ju H X. Anal. Chem.， 2007， 79（19）： 7376～7382
17 Fu Z F， Yan F， Liu H， Yang Z J， Ju H X. Biosens. Bioelectron.， 2008， 23（7）： 1063～1069
18 Kang H Y， Miao J R， Cao Z J， Lu J Z. Analyst， 2009， 134（11）： 2246～2252
19 Giokas D L， Vlessidis A G， Tsogas G Z， Evmiridis N P. Trends Anal. Chem.， 2010， 29（10）： 1113～1126
20 Jain K K. Clin. Chim. Acta， 2005， 358（1）： 37～54
21 Duan C F， Cui H. Chem. Commun.， 2009， （18）： 2574～2576
22 Zhang Z F， Cui H， Shi M J. Chem. Commun.， 2006， （8）： 1017～1021
23 Zhang Z F， Cui H， Lai C Z， Liu L J. Anal. Chem.， 2005， 77（10）： 3324～3329
24 Wang Z P， Hu J Q， Jin Y， Yao X， Li J H. Clin. Chem. ， 2006， 52（10）： 1958～1961
25 Bi S， Yan Y M， Yang X Y， Zhang S S. Chem. Eur. J. ， 2009， 15（18）： 4704～4709
26 Yang X Y， Ying S G， Bi S， Zhang S S. Biosens. Bioelectron.， 2009， 24（8）： 2707～2711
27 Zhong Z Y， Wu W， Wang D， Wang D， Shan J L， Qing Y， Zhang Z M. Biosens. Bioelectron.， 2010， 25（10）： 2379～2383
28 Cui R J， Huang H P， Yin Z Z， Gao D， Zhu J J. Biosens. Bioelectron.， 2008， 23（11）： 1666～1673
29 Bi S， Zhou H， Zhang S S. Biosens. Bioelectron.， 2009， 24（10）： 2961～2966
30 Wu Y F， Chen C L， Liu S Q. Anal. Chem.， 2009， 81（4）： 1600～1607
31 Du D， Zou Z X， Shin Y S， Wang J， Wu H， Engelhard M H， Liu J， Aksay I A， Lin Y H. Anal. Chem.， 2010， 82（7）： 2989～2995
32 Yang W P， Zhang Z J， Hun X. Talanta， 2004， 62（4）： 661～666
33 MartínEsteban A， Fernández P， Cámara C. Fresenius J. Anal. Chem.， 1997， 357（7）： 927～933
34 Fu Z F， Hao C， Fei X Q， Ju H X. J. Immunol. Methods， 2006， 312（1）： 61～67
35 Dai Z， Yan F， Chen J， Ju H X. Anal. Chem.， 2003， 75（20）： 5429～5434
36 Micheli L， Grecco R， Badea M， Moscone D， Palleschi G. Biosens. Bioelectron.， 2005， 21（4）： 588～596
37 Nandakumar R， Nandakumar M P， Mattiasson B. Biosens. Bioelectron.， 2000， 15（5）：241～247
38 Yang H H， Zhu Q Z， Qu H Y， Chen X L， Ding M T， Xu J G. Anal. Biochem. ， 2002， 308（1）： 71～76
39 Eremenko A V， Bauer C G， Makower A. Anal. Chim. Acta， 1998， 358（1）： 5～13
40 Ivnitski D， AbdelHamid I， Atanasov P， Wilkins E. Biosens. Bioelectron.， 1999， 14（7）： 599～624
41 Ivnitski D， AbdelHamid I， Atanasov P， Wilkins E， Stricker S.Electroanalysis， 2000， 12（5）： 317～325
42 Huang X Y， Li L， Qian H F， Dong C Q， Ren J C. Angew. Chem. Int. Ed. ， 2006， 45（31）： 5140～5143
43 Stanley P E， Kricka L J. Bioluminescence and Chemiluminescence：Progress and Current Apllications. Singapore： World Scientific， 2003： 2～10
44 Kricka L J， Stanley P E. Luminescence， 2002， 17（6）：386～401
45 Kricka L J， Voyta J C， Bronstein I. Bioluminescence and Chemiluminescence， 2000， 305： 333～345
46 Wu J， Yan Y T， Yan F， Ju H X. Anal. Chem.， 2008， 80（15）： 6072～6077
47 Luxton R， Badesha J， Kiely J， Hawkins P. Anal. Chem.， 2004， 76（6）：1715～1719
48 Coleman J T， Mckechnie J， Sinton D. Lab Chip， 2006， 6（8）： 1033～1039
49 Yang Z， Matsumoto S， Goto H， Matsumoto M， Maeda R. Sens. Actuators， A， 2001， 93（3）： 266～272
50 Morozov V N， Groves S， Turell M J， Bailey C. J. Am. Chem. Soc.， 2007， 129（42）： 12628～12629
51 Yang Z J， Fu Z F， Yan F， Liu H， Ju H X. Biosens. Bioelectron.， 2008， 24（1）：35～40
52 Oddy M H， Santiago J G， Mikkelsen J C. Anal. Chem.， 2001， 73（24）：5822～5832
53 Liu H， Yang Z J， Yan F， Xu Y M， Ju H X. Anal. Chem.， 2009， 81（10）：4043～4047
54 Roper M G， Easley C J， Legendre L A， Humphrey J A C， Landers J P. Anal. Chem.， 2007， 79（4）： 1294～1300
55 Slyadnev M N， Tanaka Y， Tokeshi M， Kitamori T. Anal. Chem.， 2001， 73（16）：4037～4044
56 Kricka L J. Clin. Chem.， 1992， 38（3）： 327～328
57 Liu H， Fu Z F， Yang Z J， Yan F， Ju H X. Anal. Chem.， 2008， 80（14）：5654～5659
58 Yang Z J， Liu H， Zong C， Yan F， Ju H X. Anal. Chem.， 2009， 81（13）：5484～5489
59 Xiao Q， Li H F， Lin J M. Clin. Chim. Acta， 2010， 411（15）：1151～1153
60 Li Z Y， Zhang Q Y， Zhao L X， Li Z J， Hu G M， Lin J M， Wang S. Sci. China. Chem. ， 2010， 53（4）：812～819
61 Jin H， Lin J M， Wang X， Xin T B， Liang S X， Li Z J， Hu G M. J. Pharmaceut. Biomed.， 2009， 50（5）： 891～896
62 Xiao Q， Li H F， Hu G M， Wang H R， Li Z J， Lin J M. Clin. Biochem.， 2009， 42（13）：1461～1467
63 Zhang Q Y， Wang X， Li Z J， Lin J M. Anal. Chim. Acta， 2009， 631（2）： 211～217
64 Liu F， Li Y M， Song C J， Dong B Q， Liu Z J， Zhang K， Li H T， Sun Y J， Wei Y Y， Yang A G， Yang K， Jin B Q. Anal. Chem.， 2010， 82（18）： 7758～7765
65 Urbanowska T， Mangialaio S， Zickler C， Cheevapruk S， Hasler P， Regenass S， Legay F. J. Immunol. Methods， 2006， 316（1）：1～7
66 Magliulo M， Simoni P， Guardigli M， Michelini E， Luciani M， Lelli R， Roda A. J. Agric. Food. Chem. ， 2007， 55（13）：4933～4939
67 Ambrosi A， Castaeda M T， Killard A J， Smyth M R， Alegret S， Merkoci A.Anal. Chem.， 2007， 79（14）： 5232～5240
68 Yang Z J， Xie Z Y， Liu H， Yan F， Ju H X. Adv. Funct. Mater.， 2008， 18（24）：3991～3998
69 Niazov T， Pavlov V， Xiao Y， Gill R， Willner I. Nano Lett， 2004， 4（9）：1683～1687
70 Bi S， Li L， Zhang S S. Anal. Chem.， 2010， 82（22）： 9447～9454
71 Choi H M T， Chang J Y， Trinh L A， Padilla J E， Fraser S E， Pierce N A. Nat Biotechnol， 2010， 28（11）： 1208～1214
Chemiluminescent Immunoassay and Its Application
WANG Chen， WU Jie， ZONG Chen， XU Jie， JU HuangXian
（State Key Laboratory of Analytical Chemistry for Life Science， Nanjing University， Nanjing 210093）
Abstract Chemiluminescent immunoassay （CLIA） has been applied in different fields including environmental， clinical diagnosis， food safety， and pharmaceutical analysis as a promising approach for selective， sensitive， rapid and simple analysis．It is often necessary to detect a large number of complicated or low abundance samples. However， traditional method needs great consumptions of time， reagent and labor， which limit their clinical applications．As a result， building rapid， high throughput， sensitive and low cost detection methods has become the development trend for CLIA．In this review， we summarize the recent advances in CLIA and its application， and point out the future development of CLIA．
Keywords Chemiluminescent immunoassay; Immunosensing; Rapid detection; Multiplexed detection; Review
（Received 2 July 2011; accepted 10 September 2011）
