电化学发光免疫检测技术研究进展

唐艳

（桂林医学院第二附属医院，广西 桂林，541199）

电化学发光（Electrochemiluminescence，ECL）又被成为电致化学发光，是将电化学与化学发光结合的技术，是化学发光的一门分支学科[1]。化学发光免疫分析技术发展较快，特异性较强，灵敏度高，线性范围宽，操作简单，检测时间短，易于实现自动化等优点[2]。本文通过综述电化学发光免疫检测技术，报道如下。

1. 化学发光剂

标记用的化学发光物质可满足以下条件：①能进行化学发光反应；②偶联抗体或抗原后可转化为稳定试剂；③偶联后仍然保留高的反应动力和量子产率；④应不影响或极少影响被标记物的理化性质，尤其是免疫灵敏度。常见的化学发光剂如下[3]。吖啶酯类发光物质：该类发光物质是一种具有三环结构的有机化合物，具有一定氧化能力，氧化过程无需催化剂。咋碱性环境中氧化，分子中共价键发生断裂，形成一个二氧酮中间体，产生电激发的N- 甲基吖啶酮，N-甲基吖啶酮返回到基态时，于430nm 处发射光子[4]。鲁米诺类发光物质：鲁米诺及异鲁米诺可在6-氨基进行烷基取代，制得各种衍生物，其中氨丁基乙基异鲁米诺、氨己基乙基异鲁米诺和5-氨丁基乙基-2，3- 二氢-1，4- 酞嗪二酮用于化学发光免疫测定已取得较理想的结果[5]。咪唑类发光物质：以咯吩碱为代表，咯吩碱首先在碱性二甲基亚砜水溶液中反应，生成过氧化物中间体，进而重排，降解，释放光子信号[6]。苯酚类发光物质：以邻苯三酚为代表，属于强还原剂，在催化剂血红素的催化下，与H2O2 反应释放光子信号[7]。芳基草酸酯类发光物质：该类物质发光反应期间，在体系中加入特殊荧光染料，形成荧光载体，在经过氧化草酸酯中间体获取化学能，进而转变为可见光，荧光染料的加入极大地提高了发光效率[8]。

2. 化学发光免疫分析

2.1 荧光化学发光免疫分析法 荧光化学发光免疫分析（FIA）法由于带检样品基质干扰限制，灵敏度出现降低。引入内源光源作为荧光免疫测定的终点检测信号，可改善外源光源散射产生的背景噪声，提高信噪比，改善荧光检测的灵敏度[9]。但由于TCPO 水溶性较差，需要选择适宜的有机溶剂，影响了方法的精密度。该方法目前并未有实际报道，仍停留在研究阶段[10]。

2.2 化学发光免疫分析法 化学发光免疫分析（CLIA）法，是在抗体或抗原上标记化学发光剂进行特异性免疫反应，通过获取标记物进行化学发光反应时的化学发光强度，推断被标记抗体或抗原的含量[11]。目前常用的化学标记无，包括鲁米诺、异鲁米诺及其衍生物，其优势在于：①准确性和精密度高，均可与放射免疫分析（RIA）法相媲美；②灵敏度高，甚至超越RIA；③检测时间短[12]；④反应试剂无毒，性质稳定；⑤易实现自动化测定；⑥适用性广。缺点在于抗原或抗体被标记过发光物质后，会改变免疫反应性能，且发光剂标记率重现性较差[13]。

2.3 电化学发光免疫分析法 电化学发光免疫分析（ECLIA）属于新型检测方式，与传统免疫分析法存在不同，但与普通化学发光分析法不同[14]。ECLIA 法将化学发光法与电化学法巧妙地结合，优势在于高效、特异、灵敏、准确和适用性广。与CLIA法不同，ECLIA 法为电催化化学发光，是在电极表面发生的由稳定的前体物质转变形成的具有高反应活性的发光反应，将电化学发光反应的底物作为电化学发光免疫测定中的标记物[15]。ECLIA 法测定模式与酶联免疫分析（ELISA）法相似。

2.4 化学发光酶联免疫分析法 在传统的酶联免疫分析方法中，酶的活性一般通过荧光法或催化发光度法检测，近年来人们通过化学发光反应法，检测酶的活性[16]。从标记免疫测定来看，化学发光酶联免疫分析（CLEIA）法，属于酶免疫测定范畴，灵敏度优于放射免疫分析法[17]。与传统的酶联免疫分析相比，CLEIA 法通过化学发光检测酶活性，而不是通过荧光法或催化光度法测定。

3. 电化学发光免疫检测的研究

近年来，人们通过各种方法提高电化学发光的检测灵敏度，包括新的多种标记物。今您来，通过各种方法提高电化学发光的检测，包括新的或多种标记物[18]。近年来，临床通过多种方式提高电化学发光检测灵敏度，包括新的或多种标记物。在中性溶液中，鲁米诺在纳米金修饰的电极上可以产生强烈的化学发光。发光强度不仅和纳米金有关，还受电极的影响，金电极和玻璃碳电极是比较好的电极，而且纳米金修饰的金电极和玻璃碳电极还具有良好的稳定性和重复性，并且不需要对电极做预处理。电化学发光强度还受纳米金颗粒大小的影响，用直径为16 nm 的纳米金修饰电极可以产生较强烈的电化学发光。无论在中性还是碱性溶液中，鲁米诺在银纳米修饰的金电极上都可以产生很强烈的发光，并且重复性良好[19]。

纳米材料主要以其独特的性质，开发新型的电化学发光生物传感器提供新的思路。由于碳纳米管是与适当的生物分子、酶、氧化还原媒介物结合，可提高其选择性和灵敏度，在生物传感器的应用研究中得到人们的重视[20]。自制的含碳纳米作为工作电极，将生物素化的甲胎蛋白抗体在自制的含碳纳米管片状物表面，加入甲胎蛋白与标记有发光物质的甲胎蛋白抗体，进行免疫反应，形成免疫复合物。

磁微球由于其独特的性质在电化学发光免疫检测中获得了广泛应用，有较大的表面积，可同定较高浓度的抗体、易于分离等。使用磁微球作为固相载体进行电化学发光免疫检测生物标志物，进一步证明了使用磁微球检测不仅速度快，而且灵敏度高，可以在相关领域得到广泛地应用[21]。

4. 小结

电化学发光免疫分析法具有灵感度高且特异性强的优势，已经广泛在抗原、抗体中获得检测。由于其线性范围较宽，符合临床检验需求，受到临床诸多学者青睐，电化学发光免疫分析技术在临床提供了超微量的非同位素免疫检测手段，在诸多方面均有广阔的应用前景。

目前电化学发光免疫分析已经取得了诸多成就，在部分体系中，不仅对探针的电化学发光性有一定影响，还会影响抗原抗体的特异性结合。电化学发光免疫分析技术的发展趋势在于合成新的发光标记物，建立新的免疫分析方法等，关于新的研究临床仍在不断开发。