常见化学发光体系简述
- 格式:ppt
- 大小:1.27 MB
- 文档页数:28
化学发光技术原理及应用化学发光技术,是指通过化学反应的方法来产生发光现象的一种技术。
它主要依赖于化学反应的能量释放和物质发生转化的过程中产生能量的特点,使用一定的化学试剂,通过物质的化学反应,来使化学能转化为光能,从而实现发光的效果。
化学发光技术广泛应用于生物医学、物质分析、环境监测、能源技术、材料科学等领域。
本文将分别探讨化学发光技术的基本原理,以及它在不同领域中的应用。
一、化学发光技术的基本原理化学发光技术的基本原理是通过特定的化学反应来激发发光分子的能级,使发光分子达到激发态,释放出光子实现发光的过程。
因此,化学发光技术的实现需要开发出一系列符合要求的发光试剂。
常见的发光方式有如下几种。
1. 化学发光化学发光法利用特定的化学反应,使反应物的活化能转化为光能而产生发光。
比如,乳酸氧化酶催化下乳酸和过氧化氢反应生成的基质产生化学发光,可以用于检测血液中的乳酸含量。
2. 其他类型的光化学反应还有一些类型的光化学反应也能产生发光现象,比如化学发光酶免疫分析法。
如果特定化学反应产生的物质与酶或抗体结合,这时的化学发光就能表现出高度的选择性和灵敏度。
3. 高分子发光材料发光高分子材料的制备通常是将一定量的化学反应物和发光剂混合,进一步地,将混合后的料加入到具有合适性能的基体中。
高分子发光材料因其易于加工、成本低廉、安全稳定等优点,在环境监测、生物医学等诸多领域都得到有效应用。
二、化学发光技术在生物医学领域的应用发光技术在生物医学领域的应用非常广泛。
一般来讲,生化指标对临床诊断和病理变化的判断测试和检测是具有非常重要价值的。
其中最重要的生化指标之一是蛋白质,通过检测蛋白质浓度、酶活性等参数的变化,能够早期发现人体的变化,这对于疾病预防和治疗至关重要。
化学发光技术能够针对不同类型的指标开发出相应的检测方法,如果高灵敏度、特异性,检测的速度也十分快。
三、化学发光技术在环境监测领域的应用化学发光技术在环境监测领域的应用十分广泛。
化学发光技术综述化学发光技术综述化学发光免疫测定(CLIA)是将抗原与抗体特异性反应与敏感性的化学发光反应相结合而建立的一种免疫检测技术。
(一)原理化学发光免疫测定(CLIA)属于标记抗体技术的一种,它以化学发光剂、催化发光酶或产物间接参与发光反应的物质等标记抗体或抗原,当标记抗体或标记抗原与相应抗原或抗体结合后,发光底物受发光剂、催化酶或参与产物作用,发生氧化还原反应,反应中释放可见光或者该反应激发荧光物质发光,最后用发光光度计进行检测。
(二)特点特异性高、敏感性高、分离简便、快速、试剂无毒、安全稳定、可自动化。
(三)分类1、从反应原理上,化学发光免疫技术主要分为直接化学发光和酶促反应化学发光。
1.1直接化学发光化学发光剂在发光免疫分析过程中不需酶的催化作用,直接参与发光反应,它们在化学结构上有产生发光的特有基团,可直接标记抗原或抗体。
直接化学发光速度快、试剂稳定性好,但灵敏度略低于酶促发光。
代表性的发光剂有:吖啶酯、三联吡啶钌。
1.1.1 吖啶酯在碱性条件下被H2O2氧化时,发出波长为470nm的光,具有很高的发光效率,其激发态产物N-甲基吖啶酮是该发光反应体系的发光体。
这类化合物的发光为闪光型,加入发光启动试剂后0. 4s 左右发射光强度达到最大,半衰期为0.9s左右。
特点:①发光反应中在形成电子激发态中间体之前,联结于吖啶环上的不发光的取代基部分从吖啶环上脱离开来,即未发光部分与发光部分分离,因而其发光效率基本不受取代基结构的影响。
②吖啶酯或吖啶磺酰胺类化合物化学发光不需要催化剂,在有H2O2 的稀碱性溶液中即能发光。
因此应用于化学发光检测具有许多优越性。
优点主要有:①背景发光低,信噪比高;②发光反应干扰因素少;③光释放快速集中、发光效率高、发光强度大;④易于与蛋白质联结且联结后光子产率不减少;⑤标记物稳定(在2-8 ℃下可保存数月之久)。
1.1.2.三联吡啶钌三联吡啶钌 [RU(bpy)3]2+是电化学发光剂,它和电子供体三丙胺(TPA)在阳电极表面可同时失去一个电子而发生氧化反应。
化学发光主流三大类1 什么是化学发光化学发光是物质在进行化学反应过程中伴随的一种光辐射现象,可以分为直接发光和间接发光。
直接发光是最简单的化学发光反应,有两个关键步骤组成:即激发和辐射。
如A、B两种物质发生化学反应生成C物质,反应释放的能量被C物质的分子吸收并跃迁至激发态C*,处于激发的C*在回到基态的过程中产生光辐射。
这里C*是发光体,此过程中由于C直接参与反应,故称直接化学发光。
2 化学发光的类型化学发光分析测定的物质可以分为三类:第一类物质是化学发光反应中的反应物;第二类物质是化学发光反应中的催化剂、增敏剂或抑制剂;第三类物质是偶合反应中的反应物、催化剂、增敏剂等。
这三类物质还可以通过标记方式用来测定其他物质,进一步扩大化学发光分析的应用范围。
3化学发光免疫测定技术目前生化免疫技术作为免疫检验中快速发展的一项技术,已得到了临床中广泛认可,尤其是需要通过血液生化免疫检验的部分疾病,检验应用的要求在不断提高,现在临床应用检验技术较广的有酶联免疫技术、放射免疫检验技术等,然而各种检验技术所得的诊断准确度是不同的,尤其是对着疾病变化越来越复杂,对临床检验技术的挑战也在持续增加,需要更可靠高效的技术给予临床支持。
化学发光免疫测定技术可有效识别血液生化检验中的问题,在准确性及可靠性方面具有显著优势,在一定程度上可显著提升生化检验领域的应用效果。
同时病情变化的不确定性为检验技术带来的挑战也可通过化学发光免疫测定的特点解决,即通过提高患者检验的符合率,从而降低漏诊和误诊病例。
除此之外,生化检验对血液系统疾病也有相当的临床诊断价值,所以为了扩大生化检验的适用性,便需要在技术创新上不断做出努力,提高临床检验技术的灵敏度与特异度,为解决患者复杂病情奠定坚实的基础。
我国的化学发光免疫检测仪已经在临床医学当中得到了一定应用,具有较好的发展前景;但同时其发展和应用也存在一定问题,一定程度上会影响临床医学的发展。
当前我国的免疫检测仪原理仍然以酶免疫为主,化学发光免疫检测技术尚未得到彻底掌握与应用;同时国外生产的化学发光免疫检测仪一般只允许使用专门的配套试剂进行检测,如果一味使用国外仪器,则会造成医疗成本上升,免疫检测费用过高。
化学发光及生物发光的原理及其应用第一部份 概述化学发光 (ChemiLuminescence ,简称为 CL) 分析法是份子发光光谱分析法中的一类,它主要是依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光强度在一定条件下呈线性定量关系的原理,利用仪器对体系化学发光强度的检测,而确定待测物含量的一种痕量分析方法。
化学发光与其它发光分析的本质区别是体系产生发光 ( 光辐射 ) 所吸收的能量来源不同。
体系产生化学发光,必须具有一个产生可检信号的光辐射反应和一个可一次提供导致发光现象足够能量的单独反应步骤的化学反应。
化学发光体系用化学式表示为:依据供能反应的特点,可将化学发光分析法分为: 1 )普通化学发光分析法 ( 供能反应为普通化学反应 ) ; 2 )生物化学发光分析法 ( 供能反应为生物化学反应;简称 BCL) ; 3 )电致化学发光分析法 ( 供能反应为电化学反应,简称 ECL) 等。
根据测定方法该法又可分为:1 )直接测定 CL 分析法;2 )偶合反应 CL 分析法 ( 通过反应的偶合,测定体系中某一组份;3) 时间分辨 CL 分析法 ( 即利用多组份对同一化学发光反应影响的时间差实现多组份测定 ) ;4 )固相、气相、掖相 CL 。
分析法;5 )酵联免疫 CL 分析法等。
化学发光的系统普通可以表示为:在整个的检测系统中其关键的部份为 PMT ,其直接影响到仪器的检测性能,其最高检测极限为 10 - 22 mol/L 。
不同型号的仪器其检测技术不一样,但基本原理都是利用待测组份与体系的化学发光强度呈线性定量关系,而化学发光强度随体系反应进行的速度增强或者衰弱。
记录仪记录峰形,以峰高定量,也可以峰面积定量。
因化学发光多为闪烁式发光 (1—2s 摆布 ) ,故进样与记录时差短,分析速度快。
第二部份、化学发光常用的化学试剂及其原理化学发光是某种物质份子吸收化学能而产生的光辐射。
任何一个化学发光反应都包括两个关键步骤,即化学激发和发光。
全套化学发光原理、分类及临床意义汇总!(重点推荐)“”免疫检测发展历程60年代,使⽤的是放射免疫检测,优点:成本低、灵敏度⾼,但缺点很明显,存在放射性污染、有效期短、操作复杂。
70年代,出现胶体⾦技术,虽然操作简单快速,然⽽,灵敏度低这⼀问题,始终⽆法解决,这也是技术本⾝决定的80年代,出现了酶联免疫法和时间分辨法,⽐如以上海科华为代表的。
国产企业研发的,酶联免疫技术检测产品,成本低且性质稳定,这也是为什么到⽬前为⽌,该⽅法学⼀直沿⽤⾄今,⽽其灵敏度和精确度问题,也决定了他从此不能担当⼤任。
⽽时间分辨法虽然⼀定程度上解决了灵敏度问题,⽽更多的缺点也暴露出来了,操作复杂,成本⾼,反应时间长,然⽽在化学发光还没有问世之前,⽐如以上海新波为代表的,时间分辨⽅法学为主的国产企业慢慢发展了起来。
如今上海新波也早就被PE完成了战略收购。
90年代,化学发光开始问世,虽然在国内的推⼴经历了很长的过程,随着21世纪的到来,在国外技术的影响下,化学发光开始不断发展,尤其是2010年以后,化学发光逐步开始了⼤⾯积的,时间分辨⽅法学替换进程,如今在免疫检测市场,⽆疑化学发光是独树⼀帜,引领免疫检测市场,成为免疫诊断主流技术。
化学发光检测原理关于化学发光检测原理,化学发光标记免疫分析⼜称化学发光免疫分析,是⽤化学发光剂直接标记抗原或抗体的免疫分析仪器。
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,我们可以联想以下萤⽕⾍,⼀闪⼀闪的,就是⽣物化学反应后发出的的光信号,⽽化学发光的原理也是类似的,⽆⾮是原理不同,但道理是⼀样的当光⼦发出后,化学发光免疫分析仪器中核⼼探测器件也就是光电倍增管,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。
化学发光及生物发光的原理及其应用第一部分概述化学发光 (ChemiLuminescence ,简称为 CL) 分析法是分子发光光谱分析法中的一类,它主要是依据化学检测体系中待测物浓度与体系的化学发光强度在一定条件下呈线性定量关系的原理,利用仪器对体系化学发光强度的检测,而确定待测物含量的一种痕量分析方法。
化学发光与其它发光分析的本质区别是体系产生发光 ( 光辐射 ) 所吸收的能量来源不同。
体系产生化学发光,必须具有一个产生可检信号的光辐射反应和一个可一次提供导致发光现象足够能量的单独反应步骤的化学反应。
化学发光体系用化学式表示为:依据供能反应的特点,可将化学发光分析法分为: 1 )普通化学发光分析法 ( 供能反应为一般化学反应 ) ; 2 )生物化学发光分析法 ( 供能反应为生物化学反应;简称 BCL) ; 3 )电致化学发光分析法 ( 供能反应为电化学反应,简称ECL) 等。
根据测定方法该法又可分为:1 )直接测定 CL 分析法;2 )偶合反应 CL 分析法 ( 通过反应的偶合,测定体系中某一组份;3) 时间分辨 CL 分析法 ( 即利用多组份对同一化学发光反应影响的时间差实现多组份测定 ) ;4 )固相、气相、掖相 CL 。
分析法;5 )酵联免疫 CL 分析法等。
化学发光的系统一般可以表示为:在整个的检测系统中其关键的部分为 PMT ,其直接影响到仪器的检测性能,其最高检测极限为 10 - 22 mol/L 。
不同型号的仪器其检测技术不一样,但基本原理都是利用待测组份与体系的化学发光强度呈线性定量关系,而化学发光强度随体系反应进行的速度增强或衰弱。
记录仪记录峰形,以峰高定量,也可以峰面积定量。
因化学发光多为闪烁式发光 (1—2s 左右 ) ,故进样与记录时差短,分析速度快。
第二部分、化学发光常用的化学试剂及其原理化学发光是某种物质分子吸收化学能而产生的光辐射。
任何一个化学发光反应都包括两个关键步骤,即化学激发和发光。