免疫學技術(shù)的迅速發(fā)展對精度的要求越來越高,一般的酶免檢測技術(shù)已逐漸無法適應(yīng)這種形勢的需要?,F(xiàn)今發(fā)展的主流已不再是用放射性同位素標記的測定方法(避免污染環(huán)境及對人體損害),而是轉(zhuǎn)向于能在任何地方操作的快速均相和固相測定,最終趨向于能夠槍測到皮克或10負18摩爾級的、非同位素的、自動或半自動的實驗室測定技術(shù),發(fā)光免疫分析技術(shù)順應(yīng)了這一潮流,開創(chuàng)了免疫診斷的新紀元。
發(fā)光免疫分析是一種靈敏度高、特異性強、檢測快速及無放射危害的分析技術(shù)。70年代末以來得到了迅速發(fā)展,目前在國際上已經(jīng)實現(xiàn)商品化和產(chǎn)業(yè)化的發(fā)光免疫分析產(chǎn)品,基本上可以分為:化學發(fā)光、時間分辨熒光(也稱時間延遲光致發(fā)光)、電化學發(fā)光(也稱場致發(fā)光和電致發(fā)光)幾種。
1、化學發(fā)光
化學發(fā)光是指在化學反應(yīng)過程中發(fā)出可見光的現(xiàn)象。通常是指有些化合物不經(jīng)紫外光或可見光照射,通過吸收化學能(主要為氧化還原反應(yīng)),從基態(tài)激發(fā)至激發(fā)態(tài)。退激時通過躍遷(或?qū)⒓ぐl(fā)能轉(zhuǎn)移至受體分子上),釋放能量產(chǎn)生光子,以光形式放出能量從而導致的發(fā)光現(xiàn)象。其主要特點為消耗發(fā)光劑。同時量子效率相對較低。
1.1 按化學反應(yīng)類型分類:可分為酶促化學發(fā)光和非酶促化學發(fā)光兩類。其中酶促化學發(fā)光主要包括辣根過氧化物酶(HRP)系統(tǒng)、堿性磷酸酶 (ALP)系統(tǒng)、黃嘌呤氧化酶系統(tǒng)等。酶促發(fā)光的共同特點為發(fā)光過程中作為標記物的酶基本不被消耗,而反應(yīng)體系中發(fā)光劑充分過最,因此發(fā)光信號強而穩(wěn)定,且發(fā)光時間較長。因此可采用速率法測量,故檢測方式簡單、成本較低。酶促反應(yīng)的主要缺點為工作曲線可能隨時間漂移,而且低端斜率容易呈非線性下移。而非酶促化學發(fā)光包括吖啶酯系統(tǒng)、草酸酯系統(tǒng)、三價鐵一魯米諾系統(tǒng)等。非酶促發(fā)光的共同特點為發(fā)光過程中標記物被消耗,同時作為標記物的發(fā)光劑是發(fā)光反應(yīng)的瓶頸,即含量總是相對不足,因此發(fā)光信號持續(xù)時間較短;如果直接在免疫反應(yīng)杯中啟動發(fā)光反應(yīng),由于發(fā)光劑被很快消耗,故只能進行一次性測量。所以重復性較差。為降低檢測成本并實現(xiàn)重復測量,目前普遍采用原位進樣加流動池的時間積分測量方式。因此儀器成本及維護費用較高,而且反復使用的流動池可能導致交叉污染;并目沖洗或進樣中產(chǎn)生的氣泡也會干擾測定;同時繁瑣冗長的沖洗過程也會成為提高檢測效率的瓶頸。另外,使用磁性或非磁性微粒時,強烈的散射吸收作用也會降低靈敏度。
1.2 按發(fā)光持續(xù)時間分類:可分為閃光和輝光兩類,閃光型發(fā)光時間在數(shù)秒內(nèi),如吖啶酯系統(tǒng)。其檢測方式一般采用原位進樣和時間積分法測量,即在檢測器部位加裝進樣器,并保證加入發(fā)光劑和檢測2個過程同步進行;同時以整個發(fā)光信號峰的面積為發(fā)光強度。而輝光型發(fā)光時間在數(shù)分鐘至數(shù)十分鐘以上,如HRP一魯米諾系統(tǒng)、ALP—AMPPD系統(tǒng)、黃嘌呤氧化酶-魯米諾系統(tǒng)等。其信號檢測無需原位進樣,一般以速率法測量,即在發(fā)光信號相對穩(wěn)定的區(qū)域任意點測量單位時間的發(fā)光強度。
測量化學發(fā)光反應(yīng)的光強度,求得某些化學物質(zhì)和生物物質(zhì)的含量,尤其與免疫學方法結(jié)合以后形成的化學發(fā)光免疫測定法(CLIA),其既具有發(fā)光檢測的高度靈敏性,又具有免疫分析的高度特異性,檢測快速,試劑無放射危害,檢測限達10負15 mol/L。
1.3 評價:化學發(fā)光標記物已廣泛應(yīng)用于抗原、半抗原和抗體的檢測,與放射性核素標記物相比較,它的優(yōu)點在于安全(無放射危害)、穩(wěn)定、測量快速、靈敏度高、線性范圍寬、自動化程度高、減少了人為的誤差。檢測快速縮短了等待結(jié)果的時間,無需批量檢測可隨到隨測保證及時提供結(jié)果。缺點在于一般化學發(fā)光是標記催化酶或化學發(fā)光分子的發(fā)光反應(yīng),一般發(fā)光不穩(wěn)定,為問斷的、閃爍性發(fā)光,而且在反應(yīng)過程中易發(fā)生裂變,導致反應(yīng)結(jié)果不穩(wěn)定。此外。檢測時需對結(jié)合相、游離相進行分離,操作步驟多,測試成本高。主要問題是化學發(fā)光的產(chǎn)生通常是瞬間完成的,發(fā)光的峰值很快衰減,再是本底較高和干擾妨礙應(yīng)用。
1.4 代表儀器
1.4.1 美國拜耳公司最新診斷產(chǎn)品——ACS:180系列全自動化學發(fā)光免疫分析系統(tǒng),以吖啶酯作為標記,量度AE標記物化學反應(yīng)所產(chǎn)生的光量為基礎(chǔ),靈敏度可達10負15 g/mL。
1.4.2 美國雅培公司生產(chǎn)的AxSYM系列全自動免疫發(fā)光分析儀將3種技術(shù)于一機,可用于非均相標記微粒子酶免發(fā)光分析(MEIA)、離子捕捉發(fā)光分析(ICIA)和均相標記熒光偏振免疫發(fā)光技術(shù)(FPIA),目前已有80多個檢測項目可供臨床應(yīng)用。
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