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1、化学发光免疫分析方法与应用进展【摘要】化学发光免疫分析在药品检验、食品检验等多领域广泛应用。本文对当前化学发光免疫分析方法以及发展进行分析，以供参考。【关键词】化学发光免疫；应用；发展中图分类号：C911文献标识码：A一、前言化学发光免疫分析方法灵敏度高、适用范围广泛受到了人们的认可，在医学、食品、药品等众多领域广泛使用。传统的免疫分析需要的培育时间长，因此，提高分析的时间和效率是当前研究人员重点解决的问题。二、化学发光免疫分析法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。化学发光免疫分析是将化学发光系统与免疫反应相结合，用化学发光相关的物质标记抗体或抗原，与待测
2、的抗原或抗体反应后，经过分离游离态的化学发光标记物，加入化学发光系统的其它相关物产生化学发光，进行抗原或抗体的定量或定性检测。化学发光免疫分析中使用最多的4类标记物为鲁米诺、异鲁米诺及其衍生物，吖啶酯衍生物，过氧化物酶和碱性磷酸酶。7以酶为标记物的化学发光仍然是化学发光免疫分析的主流，辣根过氧化物酶(HRP)与碱性磷酸酶(ALP)是两种常见的标记酶，均有其相应的化学发光底物，在临床检验中有广泛应用，开发催化活性更高、稳定性更好、发光动力学曲线更符合免疫分析的酶和底物是化学发光免疫分析的研究热点之一。三、PEC免疫分析的基本装置PEC分析需要在光电检测系统中实现.该系统主要包括激发光源、吸收
3、池以及三电极体系的电化学装置.在光激发条件下,电解质溶液中光电活性材料的表面将发生电荷的分离与跃迁,电极表面发生一定的氧化还原反应从而在外电路产生电流,这一过程由电化学装置所记录并用于特定检测对象的测定.PEC免疫分析的基本原理是基于免疫反应前后光电流信号的变化。在一个简单典型的PEC免疫系统中,免疫探针分子(通常是特异性的抗体或抗原)首先被固定在光电换能器(transducer)表面作为识别元件(recognitionelement),抗原(或抗体)作为待测物与探针分子在电极表面形成免疫复合物,导致光电流信号的增强或降低.本节将介绍PEC免疫传感界面的基本构建过程,主要包括光电极的选择与
4、制备、免疫探针分子的固定等重要步骤。1、电极材料的选择与制备7PEC检测的基本模式决定了其在免疫传感中必须使用特定的光电活性电极.而免疫探针分子则在这种电极表面固定,随后的免疫识别反应也在该表面发生,所以光电活性材料的选择和制备与免疫传感的检测性能密切相关.理想的光电活性电极应该具有较低的电子空穴复合率,以便获得稳定的光电流密度.一般而言,在PEC免疫传感中,光电活性电极的选择主要取决于所设计的检测路径与传感过程.常用的电极有整体电极和氧化铟锡(ITO)修饰电极.整体电极如二氧化钛纳米管阵列电极(TiO2NTs),ITO修饰电极则由ITO基底和光电修饰材料两部分构成.2、免疫探针分子的固定
5、电极制备好后,免疫探针分子的固定是传感器制备中重要的一步,直接决定着传感器性能的优劣.原则上,电化学免疫传感器中可以使用的固定方法都可以用于PEC传感.但因后者使用的电极材料有所不同,所以具体采用的固定方法往往和电极材料的种类以及实验的设计有关.另外,为了保证探针分子的准确定位与吸附以使探针分子在固定后保持较高的活性和稳定性并形成具有适宜厚度、密度、多孔性的敏感膜,同时为了避免非特异性吸附和结合的干扰,在固定这一步骤中需对电极的表面化学性质进行严格控制,因此需要对实验条件进行多重优化以便确定最佳条件.具体来讲,考虑到免疫探针生物分子具有不稳定性,其固定需要满足以下两个条件:7(1)固定过程
6、条件温和,防止生物分子变性,而且固定在电极表面后也能保持良好的活性;(2)固定后,敏感层与电极表面接触紧密,同时具有良好的稳定性和耐用性。四、光电免疫检测的分类与传感机理和其他的免疫分析方法一样,PEC免疫分析也可以简单地分为非标记型和标记型两大类.结合不同的实验设计,相应的传感机理也有所区别.1、非标记型光电免疫传感器非标记型光电免疫传7感器通过直接测定抗原抗体免疫复合物形成时的光电流信号的变化来确定待测物的浓度.在非标记型光电免疫传感中,由于省去了对待测物的标记过程,且样品前处理过程简单,极大地简化了制备和操作步骤,因此该类型的相关研究工作在免疫传感器领域一直具有不可取代的优势.但是,
7、由于其检测原理大多基于免疫复合物形成前后所产生的位阻效应变化,因此检测信号的变化幅度往往非常有限,在检测灵敏度方面尚有待提高.目前对非标记型光电免疫传感器的研究工作主要侧重在对新型光电基底的利用和目检测物的多样化.Cosnier的非标记型PEC免疫工作中,钌联吡啶配合物上被衍生连接了吡咯和生物素,然后利用吡咯的电聚合作用实现了光电物质在电极表面的固定.然后通过生物素-亲和素的连接作用,将标记有生物素的霍乱毒素固定到光电物
