罗氏电化学发光原理

4.罗氏电化学发光原理罗氏电化学发光原理电化学发光免疫分析原理杨明忠 12/____罗氏电化学发光原理免疫检测技术的发展电化学发光系统及其原理电化学发光技术的优势罗氏电化学发光原理免疫检测技术的发展电化学发光系统及其原理电化学发光技术的优势罗氏电化学发光原理技术创新领先的免疫检测新技术-ECL电化学发光放免酶免荧光免疫化学发光1960‘S1970_80‘S____‘S1,抗体技术的革命，从使用多克隆抗体向使用单克隆抗体转变 2,从手工操作向全自动分析仪的转变 3,从液相放射免疫技术向均相和固相免疫分析技术的转变罗氏电化学发光原理放射免疫测定法1959年Berson和Yalow建立了放射免疫分析方法(RIA),大大提高了免疫测定的敏感度，这种标记免疫测定开拓了医学检验的新领域。

缺点半衰期短，试剂货架期不长。

标记物不断变化，试剂批间、批内变化大，标准曲线不能保存。

反应时间长，操作步骤很难自动化。

使用放射性核素，对人体有一定的危害性。

分析的限度为 10 mol/ml 或 10 g/ml。

在一定时期内曾被采用，正在被逐步取代。

罗氏电化学发光原理酶免疫测定法1971年Engvall和Perlman建立了固相酶免疫测定方法(ELISA),这种非放射标记免疫测定在临床检验，特别是感染性疾病的诊断中取得了广泛应用。

缺点试剂制备困难。

操作步骤复杂，耗时长。

影响因素多，质量控制难以保证。

最后测定的是颜色的光密度，其精密度和敏感性不如发光免疫技术。

各实验室操作不规范，质量难以保证。

有学者认为ELISA 技术已逐步走向退化，可能会逐步退出临床实验室。

罗氏电化学发光原理化学发光免疫测定法化学发光免疫测定法出现于20世纪90年代初。

由于最后测定的是光子的量，不但对检测者无害，其敏感度和精密度均优于RIA,而且试剂较稳定，并可进行全自动分析。

缺点采用标记催化酶(如辣根过氧化物酶)或化学发光分子(如鲁米诺)的方法，其化学反应一般不稳定，为间断的、闪烁性发光，而且在反应过程中易发生裂变，导致反应结果不稳定。

罗氏电化学发光项目介绍
罗氏电化学发光（Roche Electrochemiluminescence，ECL）是一种
高灵敏度、高选择性的电化学发光技术，适用于生物分析领域。

该
技术利用电化学激发发光反应，通过电化学电位的调节，使标记在
生物分析物上的激发粒子释放出能量并产生发光。

罗氏电化学发光技术的主要步骤包括样本处理、标记物的添加、电
池的组装以及丰富分析物等。

在样本处理过程中，可以使用多种方法，如离心、洗涤和预处理，以提取和纯化样品中的目标分子。

接
下来，将标记物添加到样品中，通常通过特异性结合或酶反应进行
标记。

在电池组装过程中，需要组装特定的电极系统以产生电化学发光反应。

通常，电极系统由工作电极、反应电极和参考电极组成。

工作
电极是发生反应并生成电流的电极，反应电极用于触发电化学反应，而参考电极则用于测量电流。

1
丰富分析物是指通过改变电化学条件或添加特定的试剂来提高分析
物的测量灵敏度和特异性。

例如，通过改变电极电位或添加酶反应
底物来增强发光信号。

罗氏电化学发光技术在生物分析中具有许多优点。

首先，它具有高
灵敏度和高特异性，可以检测到极低浓度的目标分子。

其次，该技
术的操作简单，结果可靠，且具有广泛的应用范围，包括分子诊断、药物筛选、基因表达分析等。

总之，罗氏电化学发光技术是一种高灵敏度、高选择性的电化学发
光技术，适用于生物分析领域，可用于检测低浓度的目标分子，并
在医学诊断、药物筛选等领域有广泛应用。

2。

罗氏电化学发光免疫分析技术是罗氏公司开发的,但全自动机械制造却由日本的日立公司承担,所以仪器上还有Hitachi的标志;这个仪器让大家吃惊的一大原因就在于一直在实验室研究的电致化学发光居然已经真正地产业化了,其中我们一直无法解决的诸多问题尤其是重现性均已得到解答,看来罗氏的确花了不少心血开发这款仪器;罗氏电化学发光免疫分析技术的性能特点——创新的技术,与众不同一、最先进的检测原理电化学发光免疫测定,是目前最先进的标记免疫测定技术,是继放射免疫、酶免疫、荧光免疫、化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术,具有敏感、快速和稳定的特点,在固相标记免疫测定中技术上居领先地位;电化学发光ECL是一种在电极表面由电化学引发的特异性化学发光反应,实际上是电化学和化学发光两个过程的完美结合;电化学发光与普通化学发光的主要差异在于前者是电启动发光反应,循环及多次发光,后者是通过化合物混合启动发光反应,是单次瞬间发光;因此ECL反应易精确控制,重复性极好;电化学发光免疫测定是电化学发光ECL和免疫测定相结合的产物,直接以Rubpy32+标记抗体,反应时标记物直接发光;且Rubpy32+在电极表面的反应过程可以周而复始进行,产生许多光子,使光信号得以增强;二、专利的包被技术链霉亲和素streptoavidin,SA和生物素biotin,B是具有很强的非共价相互作用的一对化合物,特异性强且结合紧密;一分子SA可与四分子B相结合,增大了抗体结合量,达到放大效果;在ECL的试剂中,SA通过特殊的蛋白结合物均匀牢固地包被在磁性微粒上,形成通用的能与B结合的固相载体,另一试剂为活化的B衍生物化合的抗原或抗体;两种试剂混合时,抗原或抗体即包被在磁性微粒上;三、独特的载体ECL中采用的固相载体是带有磁性的直径约m的聚苯乙烯微粒;其特点是反应面积极大,比板式扩大20－30倍,使反应在近乎液相中进行,反应速度大大加快,利用氧化铁的磁性,使用电磁场分离结合态和游离态,方便迅速,实现了精确的全自动化;四、独到的磁分离技术实现了结合相和游离相的完全自动化分离,且检测池在无电场时彻底清洗,避免了交叉污染;五、超高的测定灵敏度和测定线性发光信号检测的宽线性加上电化学发光独特的标记物本身发光底物循环发光和专利的链霉亲和素-生物素包被技术的信号放大作用,使电化学发光测定的检测下限可达10-12和10-18级,线性范围最大超越7个数量级,在待测抗原抗体极微量或达到病理期极限时,均能准确测定,避免了样本稀释重测定,既节约时间,又节省试剂;六、稳定的试剂电化学发光标记物三联吡啶钌在无电场和递电子体三丙胺存在的自然环境下非常稳定,保证了用它标记的抗体抗原试剂也非常稳定,2－8℃可稳定一年以上,批内和批间变异系数分别为<4%和<7%,在首日使用之后也可以稳定3个月;七、简便创新的定标概念每个测定项目的基本定标曲线已由罗氏公司完成,并已存入试剂的二维条形码,自动读入仪器,用户只需进行二点重定标即可;八、简便稳妥的二维条形码——当代最先进的全自动信息处理技术二维条形码是电化学发光分析仪的“信息高速公路”,可以存储超过一千字节的信息,使同批试剂仅做一次2点定标,亦使仪器自动化程度升高,不必做大量的定标、质控等前期工作,厂家已做12点标准曲线,既节约时间,又保障结果的准确;九、先进的闪烁存储技术断电时软件数据永不丢失,避免硬盘损坏,导致系统崩溃,启动速度比硬盘快10倍;十、广泛的应用范围和广阔的开发前景检测项目广泛应用于甲状腺、性激素、骨代谢、心肌梗塞、肿瘤标志物、传染病抗原抗体等的定量测定;ECL分析原理中采用三联吡啶钌作为标记物,其活化衍生物是三联吡啶钌＋N羟基琥珀酸胺酯NHS;该衍生物性能稳定,且分子量很小,产生的空间位阻小,与免疫球蛋白的分子比超过20仍不会影响抗体的可溶性和免疫活性,因此它可与抗体、半抗原、激素、核酸等各种生物分子结合形成稳定的标记物,使检测的菜单大大丰富,为其检测菜单的开发前景提供了广阔空间;罗氏收购宝灵曼后,设有专职的研发部门为电化学发光分析仪开发配套试剂,所以每年都会有5－10个新项目问世,为用户的项目拓展奠定了基础;。

罗氏电化学发光仪器E170 SOP仪器简介：E170 是罗氏诊断公司出品的全自动电化学发光免疫分析仪，是全自动，随机进样的免疫分析系统，可以对许多种检测项目进行体外的定量或者定性的分析。

该分析仪应用的是电化学发光技术(ECL)。

每个E模块系统每小时的标本处理量为170个试验(最多可以将4个E模块连接)。

只有在试验室条件下，经过培训的操整理方可操作E模块系统。

系统特色•可以24小时待机使用•标本条码扫描功能•试剂条码扫描功能•单个E模块的每小时处理能力为170个试验•自动保养功能•自动复查功能•自动发出定标信息•自动标本稀释功能•系统辅助的操作流程•一个E模块具有25个温控的试剂通道•1个模块可以安放672个反应杯•1个模块可以安放672个加样头•双向数据传输接口运行条件：水质要求◆无菌(< 10 cfu/ml)，去离子水◆ 1.5 MΩ电阻值(最大1.0 Ms/cm)◆15-25 磅/英寸2 (0.5~3.5 kg/cm2 或49~343 kpa)◆耗水量：每E170模块消耗18升/小时环境条件◆无灰尘的、良好通风的环境◆无直接日照◆地面水平(角度：<1/200 º)◆地面足够坚硬能够承受仪器的重量(详细情况请见本章中的系统特点)◆温度：18~32摄氏度◆当系统启动时，温度的改变应该小于2度/小时◆屋内湿度：45%~85%◆电源电压没有明显的波动◆在附近没有会产生电磁波的仪器◆有接地的三相电源E170由三个类型的硬件单元组成：控制单元、核心单元以及检测单元。

控制单元介绍包括：•触摸屏幕的电脑•键盘•打印机•仪器管理电脑终端核心单元介绍核心单元将所有的标本从入口端经过E170仪器到出口端或者复查缓冲区。

下面所列位核心单元的组成部分。

•加样端•标本架转运通道•复查缓冲带•出口端•中心控制区•电源开关(在进样端的左侧面上)检测单元介绍分立式、随机进样的每小时170试验的免疫检测系统。

图1 试剂针及传动组件实物图
用于测定试剂针垂直方向是否停留在准确位置的传）试剂针传动组件出现故障。

传动组件由电机
图2 卡簧断裂的轴承
图3 完好的轴承
故障案例二
4.1 故障现象
仪器在使用过程中，操作软件出现一级报警
Tip/Cup Gripper Movement”，报警代码为
此报警内容为：抓手出现异常动作
对这项报警有更详细的描述“Tip Cup Gripper finger did 表示抓手未关闭。

故障分析
抓手开合动作的位置是否准确由传感器来检测
传感器表面被灰尘污染会导致抓手报警。

（
图4 抓手整体构造图
故障处理
对于第一种故障原因，应用洗耳球清洁传感器再从操作软件的“综合功能”的“维护”界面中执行抓手重复动作的命令。

（2）对于第二种故障原因，若发现抓手片表面附着血清，则应用棉签清除血清。

（3）在
面中执行抓手动作的命令，若抓手能启动，则基本可以排除。

笔者在本次的维修中，观察到抓手片表面附着大量固体
而且很难彻底清除，这就是出现本次故障的直接原因经过本次维修，笔者将清洁抓手片的项目添加到这台机器的，以定期维护，大大降低抓手的故障率
Cobas e601电化学发光免疫分析仪有强大的故障
，仪器通过自身的传感器，在其运转过程中实时或在固定时间段进行测量，获取压力、位置等信息
件中对故障有详细的描述，同时会对故障进行初步判断并给，维修人员可以将软件中故障解决方案和维修经验相结合的方式对仪器进行故障分析与维修。

引言：罗氏电化学发光（Electrochemiluminescence，简称ECL）是一种基于化学电致发光的分析技术，由瑞士公司Roche首次开发并应用于临床诊断中。

ECL技术具有高灵敏度、高选择性、宽线性范围和低检测极限等优点，因此在生物医学研究、生物芯片检测、生化分析等领域得到了广泛的应用。

本文将从ECL的原理、仪器设备、应用领域、优缺点以及未来发展方向等五个大点来详细阐述罗氏电化学发光技术的相关内容。

概述罗氏电化学发光（ECL）是一种特殊的电化学发光分析技术，通过电化学反应激发分析介质中的发光物质产生发光。

与传统的化学发光技术相比，ECL技术具有较高的灵敏度、较宽的线性范围和更低的检测极限。

ECL技术近年来在生物医学研究、药物研发、环境分析等领域得到了广泛的应用。

下面将分别介绍ECL的原理、仪器设备、应用领域以及其优缺点及未来发展方向。

正文内容一、ECL的原理1. 化学电致发光原理：ECL技术基于电化学反应和化学发光原理，通过在电极表面引发可逆氧化还原反应来激发发光物质的发光。

2. ECL机制：罗氏电化学发光的机制主要包括金属配合物的降解、电荷转移发光和共发光机制等。

3. 发光物质：介绍ECL中常用的发光物质，如三恶唑（Tz）、氧化铼（Ru(bpy)32+）等。

二、ECL的仪器设备1. ECL系统组成：介绍ECL分析所需的核心设备和仪器，包括电化学工作站、荧光光谱仪、样品处理系统等。

2. 电极选择和修饰：讨论ECL中常用的电极材料和修饰技术，如玻碳电极、金电极、纳米颗粒修饰等。

3. 仪器调试和操作：介绍ECL系统的调试方法和操作步骤，以及常见的误差来源和校正方法。

三、ECL的应用领域1. 生物医学研究：罗氏电化学发光技术在生物医学研究中广泛应用于蛋白质检测、基因分析、细胞信号传导等方面，如免疫检测、核酸检测等。

2. 药物研发：ECL技术在药物研发中具有灵敏度高、样品处理简便等优势，可用于药物代谢、药物安全性评估等方面的研究。

罗氏电化学发光法罗氏电化学发光法是一种基于电化学原理的分析方法，通过测量电化学发光信号来分析样品中的分析物含量。

它结合了电化学和发光技术的优势，能够实现对微量分析物的高灵敏度检测。

在罗氏电化学发光法中，通常采用电化学发光细胞作为检测器。

该细胞由一个阳极和一个阴极组成，它们之间通过一个电解质溶液相连。

当外加电压施加在阳极和阴极之间时，电解质溶液中的分析物会被氧化或还原，产生电化学反应。

这些反应会产生电流，并激发发光物质发出光信号。

罗氏电化学发光法的原理是基于电化学发光物质的特性。

这些发光物质通常是有机化合物，具有发光的性质。

当发光物质被激发时，它们会从一个激发态返回到基态，释放出能量并发出光信号。

这个过程是可逆的，可以重复使用。

在进行罗氏电化学发光分析时，首先需要选择合适的电化学发光物质。

这个物质应该具有良好的发光性质，能够在特定条件下发出稳定的光信号。

然后，需要确定适当的电化学条件，包括电压、电流和电解质浓度等。

这些条件应该能够使发光物质发出最大的光信号，并且与样品中的分析物发生特异性反应。

在实际应用中，罗氏电化学发光法被广泛用于药物分析、环境监测和生物分析等领域。

它具有高灵敏度、高选择性和高稳定性的优点。

相比于传统的光谱分析方法，罗氏电化学发光法能够实现对微量分析物的快速和准确检测。

然而，罗氏电化学发光法也存在一些限制。

首先，需要选择合适的发光物质和电化学条件，这对于初学者来说可能具有一定的挑战性。

其次，该方法对样品的前处理要求较高，需要去除干扰物质并提高分析物的浓度。

最后，罗氏电化学发光法在样品矩阵复杂或含有多种分析物的情况下可能会受到干扰。

总的来说，罗氏电化学发光法是一种有效的分析方法，能够实现对微量分析物的高灵敏度检测。

它的发展为化学分析提供了新的思路和方法，为科学研究和实际应用带来了许多便利。

随着技术的进一步发展，相信罗氏电化学发光法将在更多领域得到应用和推广。