電化學發光免疫檢測技術研究進展

唐艷

（桂林醫學院第二附屬醫院，廣西 桂林，541199）

電化學發光（Electrochemiluminescence，ECL）又被成為電致化學發光，是將電化學與化學發光結合的技術，是化學發光的一門分支學科[1]。化學發光免疫分析技術發展較快，特異性較強，靈敏度高，線性范圍寬，操作簡單，檢測時間短，易于實現自動化等優點[2]。本文通過綜述電化學發光免疫檢測技術，報道如下。

1. 化學發光劑

標記用的化學發光物質可滿足以下條件：①能進行化學發光反應；②偶聯抗體或抗原后可轉化為穩定試劑；③偶聯后仍然保留高的反應動力和量子產率；④應不影響或極少影響被標記物的理化性質，尤其是免疫靈敏度。常見的化學發光劑如下[3]。吖啶酯類發光物質：該類發光物質是一種具有三環結構的有機化合物，具有一定氧化能力，氧化過程無需催化劑。咋堿性環境中氧化，分子中共價鍵發生斷裂，形成一個二氧酮中間體，產生電激發的N- 甲基吖啶酮，N-甲基吖啶酮返回到基態時，于430nm 處發射光子[4]。魯米諾類發光物質：魯米諾及異魯米諾可在6-氨基進行烷基取代，制得各種衍生物，其中氨丁基乙基異魯米諾、氨己基乙基異魯米諾和5-氨丁基乙基-2，3- 二氫-1，4- 酞嗪二酮用于化學發光免疫測定已取得較理想的結果[5]。咪唑類發光物質：以咯吩堿為代表，咯吩堿首先在堿性二甲基亞砜水溶液中反應，生成過氧化物中間體，進而重排，降解，釋放光子信號[6]。苯酚類發光物質：以鄰苯三酚為代表，屬于強還原劑，在催化劑血紅素的催化下，與H2O2 反應釋放光子信號[7]。芳基草酸酯類發光物質：該類物質發光反應期間，在體系中加入特殊熒光染料，形成熒光載體，在經過氧化草酸酯中間體獲取化學能，進而轉變為可見光，熒光染料的加入極大地提高了發光效率[8]。

2. 化學發光免疫分析

2.1 熒光化學發光免疫分析法 熒光化學發光免疫分析（FIA）法由于帶檢樣品基質干擾限制，靈敏度出現降低。引入內源光源作為熒光免疫測定的終點檢測信號，可改善外源光源散射產生的背景噪聲，提高信噪比，改善熒光檢測的靈敏度[9]。但由于TCPO 水溶性較差，需要選擇適宜的有機溶劑，影響了方法的精密度。該方法目前并未有實際報道，仍停留在研究階段[10]。

2.2 化學發光免疫分析法 化學發光免疫分析（CLIA）法，是在抗體或抗原上標記化學發光劑進行特異性免疫反應，通過獲取標記物進行化學發光反應時的化學發光強度，推斷被標記抗體或抗原的含量[11]。目前常用的化學標記無，包括魯米諾、異魯米諾及其衍生物，其優勢在于：①準確性和精密度高，均可與放射免疫分析（RIA）法相媲美；②靈敏度高，甚至超越RIA；③檢測時間短[12]；④反應試劑無毒，性質穩定；⑤易實現自動化測定；⑥適用性廣。缺點在于抗原或抗體被標記過發光物質后，會改變免疫反應性能，且發光劑標記率重現性較差[13]。

2.3 電化學發光免疫分析法 電化學發光免疫分析（ECLIA）屬于新型檢測方式，與傳統免疫分析法存在不同，但與普通化學發光分析法不同[14]。ECLIA 法將化學發光法與電化學法巧妙地結合，優勢在于高效、特異、靈敏、準確和適用性廣。與CLIA法不同，ECLIA 法為電催化化學發光，是在電極表面發生的由穩定的前體物質轉變形成的具有高反應活性的發光反應，將電化學發光反應的底物作為電化學發光免疫測定中的標記物[15]。ECLIA 法測定模式與酶聯免疫分析（ELISA）法相似。

2.4 化學發光酶聯免疫分析法 在傳統的酶聯免疫分析方法中，酶的活性一般通過熒光法或催化發光度法檢測，近年來人們通過化學發光反應法，檢測酶的活性[16]。從標記免疫測定來看，化學發光酶聯免疫分析（CLEIA）法，屬于酶免疫測定范疇，靈敏度優于放射免疫分析法[17]。與傳統的酶聯免疫分析相比，CLEIA 法通過化學發光檢測酶活性，而不是通過熒光法或催化光度法測定。

3. 電化學發光免疫檢測的研究

近年來，人們通過各種方法提高電化學發光的檢測靈敏度，包括新的多種標記物。今您來，通過各種方法提高電化學發光的檢測，包括新的或多種標記物[18]。近年來，臨床通過多種方式提高電化學發光檢測靈敏度，包括新的或多種標記物。在中性溶液中，魯米諾在納米金修飾的電極上可以產生強烈的化學發光。發光強度不僅和納米金有關，還受電極的影響，金電極和玻璃碳電極是比較好的電極，而且納米金修飾的金電極和玻璃碳電極還具有良好的穩定性和重復性，并且不需要對電極做預處理。電化學發光強度還受納米金顆粒大小的影響，用直徑為16 nm 的納米金修飾電極可以產生較強烈的電化學發光。無論在中性還是堿性溶液中，魯米諾在銀納米修飾的金電極上都可以產生很強烈的發光，并且重復性良好[19]。

納米材料主要以其獨特的性質，開發新型的電化學發光生物傳感器提供新的思路。由于碳納米管是與適當的生物分子、酶、氧化還原媒介物結合，可提高其選擇性和靈敏度，在生物傳感器的應用研究中得到人們的重視[20]。自制的含碳納米作為工作電極，將生物素化的甲胎蛋白抗體在自制的含碳納米管片狀物表面，加入甲胎蛋白與標記有發光物質的甲胎蛋白抗體，進行免疫反應，形成免疫復合物。

磁微球由于其獨特的性質在電化學發光免疫檢測中獲得了廣泛應用，有較大的表面積，可同定較高濃度的抗體、易于分離等。使用磁微球作為固相載體進行電化學發光免疫檢測生物標志物，進一步證明了使用磁微球檢測不僅速度快，而且靈敏度高，可以在相關領域得到廣泛地應用[21]。

4. 小結

電化學發光免疫分析法具有靈感度高且特異性強的優勢，已經廣泛在抗原、抗體中獲得檢測。由于其線性范圍較寬，符合臨床檢驗需求，受到臨床諸多學者青睞，電化學發光免疫分析技術在臨床提供了超微量的非同位素免疫檢測手段，在諸多方面均有廣闊的應用前景。

目前電化學發光免疫分析已經取得了諸多成就，在部分體系中，不僅對探針的電化學發光性有一定影響，還會影響抗原抗體的特異性結合。電化學發光免疫分析技術的發展趨勢在于合成新的發光標記物，建立新的免疫分析方法等，關于新的研究臨床仍在不斷開發。