新产业化学发光系统-讲解v1.0-1007分解
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化学发光系统工作原理与应用化学发光系统工作原理与应用化学发光免疫分析(CLIA)原理与应用化学发光免疫分析(Chemiluminescence analysis,CLIA)诞生于1977年。
根据放射免疫分析的基本原理,将高灵敏的化学发光技术与高特异性的免疫反应结合起来,建立了化学发光免疫分析法。
CLIA具有灵敏度高、特异性强、线性范围宽、操作简便、不需要十分昂贵的仪器设备等特点。
CLIA应用范围较广,既可检测不同分子大小的抗原、半抗原和抗体,又可用于核酸探针的检测。
CLIA与放射免疫分析(RIA)、荧光免疫分析(IFA)及酶免疫分析(EIA)相比,具有无辐射、标记物有效期长并可实现全自动化等优点。
CLIA为兽医、医学及食品分析检测和科学研究提供了一种痕量或超痕量的非同位素免疫检测手段。
1.化学发光免疫分析技术的基本原理化学发光免疫分析含有免疫分析和化学发光分析两个系统。
免疫分析系统是将化学发光物质或酶作为标记物,直接标记在抗原或抗体上,经过抗原与抗体反应形成抗原一抗体免疫复合物。
化学发光分析系统是在免疫反应结束后,加入氧化剂或酶的发光底物,化学发光物质经氧化剂的氧化后,形成一个处于激发态的中间体,会发射光子释放能量以回到稳定的基态,发光强度可以利用发光信号测量仪器进行检测。
根据化学发光标记物与发光强度的关系,可利用标准曲线计算出被测物的含量。
2.化学发光免疫分析法的类型化学发光免疫分析法根据标记物的不同可分为三大类,即化学发光免疫分析、化学发光酶免疫分析和电化学发光免疫分析法。
2.1 化学发光免疫分析化学发光免疫分析是用化学发光剂直接标记抗体或抗原的一类免疫测定方法。
目前常见的标记物主要为鲁米诺类和吖啶酯类化学发光剂。
2.1.1 鲁米诺类标记的化学发光免疫分析:鲁米诺类物质的发光为氧化反应发光。
在碱性溶液中,鲁米诺可被许多氧化剂氧化发光,其中H2o2最为常用。
因发光反应速度较慢,需添加某些酶类或无机催化剂。
IVD产业链系列之化学发光专题!(超级干货)有一则发生在上海的新闻:一位先生做肿瘤标志物检测,社区医院给出不正常的结果,二级医院给出正常的结果,后来社区医院联合一家三级医院用相同设备再做了一次检测。
最终通过其他检查手段,比如B超、胃镜和病理等,确定他并没有太大的患癌风险。
这个案例中也涉及到第三方检验机构—临检中心。
从中可以看出,针对同一检测项目,对应厂家非常多,但他们之间的结果并不具有可比性,检测的意义更多的在于对治疗的评估和监测。
这就涉及到一个溯源性的问题。
免疫这个细分市场有很多的特色,免疫检验也有很大的发展空间,因为它成本较低,能协助医生对病人进行初步筛查,涉及的疾病范围很广,同时对目前国家提倡的早诊防控等也很有意义。
跟随大环境的变化以及国家医改在慢病防治方面的防控,IVD领域得到越来越多的政府资源,也有越来越多的国内外机构对IVD领域做出了大手笔的投资。
下面我们将聚焦于中国发光免疫市场的前景和存在的挑战,以及投资者在此过程中应该如何客观看待:2013年全球IVD市场达到466亿美元,5年的复合增长率近5%左右,中国已经超过46亿美元。
在全球IVD领域发展比较萧条的情况下,中国2013年、2014年在生化和免疫两个市场仍然保持两位数的增长,也拉高了全球IVD的发展前景。
外资企业也看到在华的潜力和机会。
大家都关注上市公司有潜力的是免疫诊断、分子诊断和POCT等领域,但市场上具有一定规模、发展比较稳定的公司一定具有生化等传统及常规的业务。
成熟市场免疫份额占18%左右,生化已经降到了15%。
而我国前几年生化份额占百分之三十几,近年来其份额也在逐年下降。
这是因为整个市场容量在高速增长,体现在免疫份额的增长,此外也包括包括分子诊断和POCT领域的增长。
2010年的一份调研报告显示,当时全球对于中国诊断市场已经开始进行预测,预测高速发展的领域包括免疫诊断、分子生物和POCT。
当年市场总额为30亿美元,预测2017年达到50亿美元,实际上2014年我国IVD市场金额就已经超过57亿美元。
化学发光标记免疫分析又称化学发光免疫分析(CL IA ) ,是用化学发光剂直接标记抗原或抗体的免疫分析方法。
化学发光免疫分析仪包含两个部分, 即免疫反应系统和化学发光分析系统。
化学发光分析系统是利用化学发光物质经催化剂的催化和氧化剂的氧化, 形成一个激发态的中间体, 当这种激发态中间体回到稳定的基态时, 同时发射出光子(hM) , 利用发光信号测量仪器测量光量子产额。
免疫反应系统是将发光物质(在反应剂激发下生成激发态中间体) 直接标记在抗原(化学发光免疫分析) 或抗体(免疫化学发光分析) 上, 或酶作用于发光底物。
化学发光免疫分析仪包含两个部分, 即免疫反应系统和化学发光分析系统。
化学发光分析系统是利用化学发光物质经催化剂的催化和氧化剂的氧化, 形成一个激发态的中间体, 当这种激发态中间体回到稳定的基态时, 同时发射出光子(hM) , 利用发光信号测量仪器测量光量子产额。
免疫反应系统是将发光物质(在反应剂激发下生成激发态中间体) 直接标记在抗原(化学发光免疫分析) 或抗体(免疫化学发光分析) 上, 或酶作用于发光底物。
化学发光免疫分析仪器中核心探测器件为光电倍增管(PMT),由单光子检测并传输至放大器,并加高压电流放大,放大器将模拟电流转化为数字电流,数字电流将发光信号由R232数据线传输给电脑并加以计算,得出临床结果。
化学发光标记免疫分析法化学发光标记免疫分析又称化学发光免疫分析(CL IA ) ,是用化学发光剂直接标记抗原或抗体的免疫分析方法。
常用于标记的化学发光物质有吖啶酯类化合物——acridin ium ester (A E) ,是有效的发光标记物[ 3 ] , 其通过起动发光试剂(N aOH2H2O 2 ) 作用而发光, 强烈的直接发光在一秒钟内完成,为快速的闪烁发光(见图1)。
吖啶酯作为标记物用于免疫分析, 其化学反应简单、快速、无须催化剂; 检测小分子抗原采用竞争法 ,大分子抗原则采用夹心法 , 非特异性结合少, 本底低; 与大分子的结合不会减小所产生的光量, 从而增加灵敏度。
化学发光简介化学发光和金纳米簇简介化学发光概述化学发光现象是在某些化学反应过程中,体系中的反应物、生成物或中间体吸收了反应产生的能量从基态跃迁到激发态,然后在从激发态回到基态的过程中,释放光子。
依据发光体的不同,化学发光通常分为两种:反应物或者生成物直接吸收能量被激发然后跃迁回基态,释放光子,这是直接发光;而在间接发光中,反应产生激发态的中间体,中间体跃迁回基态的同时将能量传递给另一种物质(能量接受体)使其被激发,最后当其回到基态的时候放出光子产生发光。
化学发光分析是基于化学发光而建立的一种分析方法,借助体系中某一种物质含量不同时化学发光强度的大小不同来确定这种物质的含量。
上个世纪20年代末,Albrecht发现,鲁米诺在碱性介质中存在明显的化学发光行为,成为了化学发光作为一种高效分析方法被广泛研究的里程碑。
化学发光分析与荧光分析最大的区别是,化学发光分析并不需要光源,因此不受到背景光和杂散光的干扰,线性范围大,灵敏度高,操作简便。
现在化学发光分析正被广泛研究,尤其是将化学发光与流动注射、毛细管电泳、传感技术等结合,可以建立许多高灵敏度,高自动化的精密分析方法。
其中流动注射化学发光分析方法的建立极大地增加了化学发光分析的应用范围和其精密度。
目前化学发光分析方法广泛应用于临床分析、材料分析、环境检测、食品检验等各个方面。
在化学发光中,对于400-750nm可见光区域的发光,反应能需要达到168~295kJ/mol,而一般情况下具备这种能量的反应是氧化还原反应,因此目前化学发光研究领域最常见的化学发光体系均为氧化还原反应体系。
例如目前最普遍的化学发光体系:过氧草酸酯类,钌(II)-联吡啶配合物,鲁米诺,铈(IV),光泽精以及高锰酸钾反应体系,这些发光体系均为典型的氧化还原反应体系,以氧化还原反应产生的能量作为化学发光反应的能量来源。
而这些化学发光体系通常由于选择性不好而在实际应用中受到极大限制,如何提高这些化学发光方法的选择性成为了化学发光研究领域的热点之一,最常用的方法便是合成新的纳米材料来催化增强化学发光信号,开发寻找新的高效的化学发光体系、发光试剂。