簡述化學(xué)發(fā)光的原理及分類
化學(xué)發(fā)光（Chemiluminescence，CL）是在沒有光、電、磁、聲、熱源激發(fā)的情況下，由化學(xué)反應(yīng)或生物化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的一種光輻射。以此為基礎(chǔ)的化學(xué)發(fā)光分析法是近30 年來發(fā)展起來的一種高靈敏的微量及痕量分析法，由于可以進(jìn)行發(fā)射光子計(jì)量，又沒有外來激發(fā)光源存在時散射光背景的干擾，因而具有很高的靈敏度（檢出限可達(dá)10-12-10-21mol），很寬的線性范圍 （3-6個數(shù)量級），而且簡單，自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)而被臨床普遍接受。通過對人血液、體液、組織等進(jìn)行各種微量活性物質(zhì)的精確定量分析，對于疾病的診斷、療效評價、健康人群篩查等具有重要指導(dǎo)意義，為臨床醫(yī)生對疾病的準(zhǔn)確診斷提供重要依據(jù)。
化學(xué)發(fā)光分析法是分子發(fā)光光譜分析法中的一類，是指物質(zhì)在進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時，由于吸收了反應(yīng)時產(chǎn)生的化學(xué)能，而使反應(yīng)產(chǎn)物分子激發(fā)至激發(fā)態(tài)，受激分子由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時，便發(fā)出一定波長的光。根據(jù)化學(xué)發(fā)光反應(yīng)在某一時刻的發(fā)光強(qiáng)度或發(fā)光總量來確定組分含量的分析方法叫化學(xué)發(fā)光分析法。
按化學(xué)反應(yīng)類型分類，可分為酶促化學(xué)發(fā)光和非酶促化學(xué)發(fā)光兩類。其中酶促化學(xué)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(diǎn)為發(fā)光過程中作為標(biāo)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(qiáng)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(diǎn)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(xué)發(fā)光包括吖啶酯系統(tǒng)、草酸酯系統(tǒng)、三價鐵-魯米諾系統(tǒng)等。非酶促發(fā)光的共同特點(diǎn)為發(fā)光過程中標(biāo)記物被消耗，同時作為標(biāo)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(jìn)行一次性測量。所以重復(fù)性較差。為降低檢測成本并實(shí)現(xiàn)重復(fù)測量，目前普遍采用原位進(jìn)樣加流動池的時間積分測量方式。
魯米諾與辣根過氧化物酶系統(tǒng)發(fā)光原理圖
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(jìn)樣和時間積分法測量，即在檢測器部位加裝進(jìn)樣器，并保證加入發(fā)光劑和檢測2個過程同步進(jìn)行；同時以整個發(fā)光信號峰的面積為發(fā)光強(qiáng)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(jìn)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(diǎn)測量單位時間的發(fā)光強(qiáng)度。
化學(xué)發(fā)光動力曲線圖（圖左 輝光型；圖右 閃光型）
另外，電化學(xué)發(fā)光免疫分析（Electrochemiluminescence，ECL）是指由電化學(xué)反應(yīng)引起的化學(xué)發(fā)光過程。ECL的反應(yīng)在電極表面進(jìn)行，發(fā)光底物為三聯(lián)吡啶釕
[Ru（byp）3] 2+，三丙胺（TPA）用來激發(fā)光反應(yīng)。在陽極表面，兩種物質(zhì)同時失去電子。在電極板上[Ru（byp）3] 2+被氧化成[Ru（byp）3] 3+,TPA也被氧化成陽離子自由基（TPA+. ），（TPA+. ）自發(fā)地釋放一個質(zhì)子而變成非穩(wěn)定分子（TPA.），將一個電子遞給[Ru（byp）3] 3+，形成激發(fā)態(tài)的[Ru（byp）3] 2+.。[Ru（byp）3] 2+.在衰減的同時發(fā)射一個波長為620nm的光子，重新回到基態(tài)[Ru（byp）3] 2+。這一過程在電極表面反復(fù)進(jìn)行，產(chǎn)生高效、穩(wěn)定的連續(xù)發(fā)光，并不斷增強(qiáng)。
電化學(xué)發(fā)光原理圖
化學(xué)發(fā)光種類繁多，應(yīng)用范圍廣，同時國內(nèi)市場需求量大，將近300億發(fā)光檢驗(yàn)需求亟待滿足，同時在政策利好的背景下，分級診療、區(qū)域檢驗(yàn)中心政策均登臺，相信化學(xué)發(fā)光檢驗(yàn)將全面得到推廣和應(yīng)用。
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