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電化學(xué)發(fā)光免疫測定原理
點(diǎn)擊次數(shù)：2304 發(fā)布時(shí)間：2012-2-4
一、概念
電化學(xué)發(fā)光免疫測定(Electrochemiluminescence immunoassay,ECLI)。
ECLI 是繼放射免疫、酶免疫、熒光免疫、化學(xué)發(fā)光免疫測定以后的新一代標(biāo)記免疫測定技術(shù)。電化學(xué)發(fā)光法源于電化學(xué)法和化學(xué)發(fā)光法，而 ECLI 是電化學(xué)發(fā)光(ECL)和免疫測定相結(jié)合的產(chǎn)物，是一種在電極表面由電化學(xué)引發(fā)的特異性化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，包括了電化學(xué)和化學(xué)發(fā)光二個(gè)過程。
ECL 不僅可以應(yīng)用于所有的免疫測定，而且還可用于DNA／RNA探針檢測。
二、反應(yīng)底物
ECL 反應(yīng)底物有兩種：
·三氯聯(lián)吡啶釕[Ru(bpy)3]2+絡(luò)合物：
釕(Ruthenium, Ru)，原子序數(shù)44，原子量101.07。元素名來自拉丁文，原意是"俄羅斯"。1827年俄國化學(xué)家奧贊在鉑礦中發(fā)現(xiàn)釕；1844年俄國化學(xué)家克勞斯肯定它是一種新元素。釕在地殼中的含量約為十億分之一，是鉑系元素中含量zui少的一個(gè)。釕常與其它鉑系元素一起分散于沖積礦床和砂積礦床中。釕有7種天然穩(wěn)定同位素：釕96、98、99、100、101、102、104。
釕為銀白色金屬，熔點(diǎn)2310℃，沸點(diǎn)3900℃，密度12.37×103/m3。
釕的化學(xué)性質(zhì)不活潑，在空氣和潮濕環(huán)境中穩(wěn)定；不溶于酸和王水，溶于熔融的強(qiáng)堿、碳酸鹽等；加熱到900℃，時(shí)能與氧反應(yīng)；加熱時(shí)能與氟、氯、溴反應(yīng)；釕有形成配位化合物的強(qiáng)烈傾向，還有良好的催化性能。
釕是鉑和鈀的有效硬化劑；金屬鈦中加入0.1%的釕就可大大提高耐腐蝕性；釕鉬合金是一種超導(dǎo)體；含釕的催化劑多用于石油化工。
·三丙胺(Tripropylamine，TPA)：
結(jié)構(gòu)式：
三、電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)原理
電化學(xué)反應(yīng)過程：在工作電極上(陽極)加一定的電壓能量作用下，二價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+ 釋放電子發(fā)生氧化反應(yīng)而成為三價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+，同時(shí)，電極表面的TPA也釋放電子發(fā)生氧化反應(yīng)而成為陽離子自由基 TPA+ ，并迅速自發(fā)脫去一個(gè)質(zhì)子而形成三丙胺自由基 TPA·，這樣，在反應(yīng)體系中就存在具有強(qiáng)氧化性的三價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+ 和具有強(qiáng)還原性的三丙胺自由基 TPA·。
化學(xué)發(fā)光過程：具有強(qiáng)氧化性的三價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+ 和具有強(qiáng)還原性的三丙胺自由基 TPA· 發(fā)生氧化還原反應(yīng)，結(jié)果使三價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+ 還原成激發(fā)態(tài)的二價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+，其能量來源于三價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+ 與三丙胺自由基 TPA· 之間的電勢差，激發(fā)態(tài) [Ru(bpy)3]2+ 以熒光機(jī)制衰變并以釋放出一個(gè)波長為 62Onm 光子的方式釋放能量，而成為基態(tài)的 [Ru(bpy)3]2+。
循環(huán)過程：上述化學(xué)發(fā)光過程后，反應(yīng)體系中仍存在二價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+ 和三丙胺(TPA)，使得電極表面的電化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)發(fā)光過程可以繼續(xù)進(jìn)行，這樣，整個(gè)反應(yīng)過程可以循環(huán)進(jìn)行。
通過上述的循環(huán)過程，測定信號不斷的放大，從而使檢測靈敏度大大提高，所以 ECL 測定具有高靈敏的特點(diǎn)。
四、電化學(xué)發(fā)光免疫原理
上述的電化學(xué)發(fā)光過程產(chǎn)生的光信號的強(qiáng)度與二價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+ 的濃度成線性關(guān)系。
將二價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+ 與免疫反應(yīng)體系中的一種物質(zhì)結(jié)合，經(jīng)免疫反應(yīng)、分離后，檢測免疫反應(yīng)體系中剩余二價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+ 經(jīng)上述過程后所發(fā)出的光，即可得知待檢物的濃度。