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目前已知的许多氧化还原反应都伴随着微弱的化学发光现象,但是由于其量子产率极低,往往不具有分析应用的价值。为此,必须采取某些办法提高这些氧化还原反应的速率,从而使得发光强度增强到能够用于分析化学测定。近年来,国内外分析科学家模仿生物化学发光的酶反应原理,利用溶液中的表面活性剂等分子自我组合形成胶束、反相胶束、双分子膜等分子聚集体(Organized MolecularAssemblies),或者不形成分子聚集体,但其自身可提供微观非均相反应部位的分子包合化合物、高分子电解质等作为化学发光反应的介质,实现化学发光反应效率的提高。微观非均相体系多指水溶液或其它有机溶液中的小型分子聚集体,如图1-8 所示,包括由表面活性剂和脂质形成的分子聚集体和由无机化合物的重合体形成的反应体系。化学发光常用的微观非均相体系主要包括由表面活性剂等分子聚集体组成的胶束、微乳液、二分子膜和具有独特微观非均相结构的单独分子如环糊精和高分子电解质溶液等。这些溶液外观透明,但是包含可以为化学发光反应提供特异性很高的反应微空间。而无机化合物胶体溶液目前在化学发光研究中应用较少。一般来说,微观非均相体系作为化学发光反应的介质有四种主要的效果:(1)浓缩效应。离子性分子聚集体的表面可以吸附相反电荷的离子,从而使局部反应分子的浓度增大,有利于化学发光反应速度的提高;同时,具有相同电荷的离子被分子聚集体所排斥,使反应具有一定的选择性。(2) 可溶化效应。一些在水中或者有机溶剂中难溶的反应分子、中间体、反应产物等由于其亲水性或疏水性的差异,可以在微观非均相的疏水相、亲水相或者两相的界面上得到溶解。(3) 微观介质的环境效应。介质的极性、粘度、pH 值等受到微观局部环境的作用而产生变化,可能导致化学发光反应的效率和选择性的变化。(4) 激发态分子的稳定作用。由于化学发光的能量弛豫过程往往需要比光致发光更长的时间,因此激发态的稳定性对于化学发光的强度有很大的影响。微观非均相体系的静电相互作用、疏水/亲水作用、氢键结合、电荷移动相互作用等因素的影响,可以促进反应中间体、迁移状态以及激发态分子的稳定性,从而有利于化学发光的产生。林金明等对微观非均相化学发光反应体系作了详细的综述[73]。
化学发光定氮仪采用化学发光检测原理,待测样品(或标样)被引入到高温裂解炉后,在1050 ℃左右的高温下,样品被完全气化并发生氧化裂解,其中的氮化物定量地转化为一氧化氮(NO)。样品气经过膜式干燥器脱去其中的水份。亚稳态的一氧化氮在反应室内与来自臭氧发生器的O3气体发生反应,转化为激发态的NO2*。当激发态的NO2*跃迁到基态时发射出光子,光信号由光电倍增管按特定波长检测接收。再经微电流放大器放大、计算机数据处理,即可转换为与光强度成正比的电信号。在一定的条件下,反应中的化学发光强度与一氧化氮的生成量成正比,而一氧化氮的量又与样品中的总氮含量成正比,故可以通过测定化学发光的强度来测定样品中的总氮含量
我国检验医学技术的发展长期落后于世界先进水平,这极大地阻碍了我国临床检验和诊断产品的产业化。随着国家的改革开放,引进外资、引进技术,加快了诊断试剂产业化进程,提高了临床应用及诊断水平。但引进的往往是较落后的非主流技术和产品,而关键技术依然被少数发达国家垄断着。在上世纪90年代初期,国内诊断试剂的厂家虽然众多,可是产品品种单一,造成市场竞争白热化,产品质量参差不齐。由于低水平的产品重复研发,国内诊断产品企业在基础技术方面投入较少,具有自己的专利和自主知识产权的企业凤毛麟角,因此国内诊断试剂产品在与进口产品的竞争中远远处于劣势。 在20世纪90年代开始推广的磁微粒分离酶联定量检测分析克服了普通微孔板酶联免疫分析(ELISA)的缺点,成为全球广泛应用在磁微粒化学发光免疫分析的基础技术。1999年我国引进了磁微粒分离酶联定量检测分析的先进生产技术,通过引进、消化吸收,在此基础上自行研制、开发出磁微粒分离化学发光免疫分析试剂。项目被列为了国家“十一五”国家“863”计划重点项目,得到国家的全方位的支持。使得我国免疫试剂产品的再创新和自主创新能力进一步提高,形成了拥有自主知识产权的体外免疫诊断试剂,在方法学上的先进程度和产品质量均接近国际先进水平。它克服了放射免疫分析的高污染、有效期短和普通微孔板酶联免疫分析精密度差、灵敏度差的缺点,使用碱性磷酸酶——APS-5化学发光系统、磁微粒分离系统、独特的蛋白质保护技术,使得本项目方法的灵敏度、精密度、稳定性、有效期、安全性、环保性能大大提高。 化学发光免疫分析技术是继放射免疫技术、酶免技术、荧光免疫技术和时间分辨荧光免疫技术之后发展的一项新兴免疫分析测定技术。化学发光具有荧光的灵敏性,同时不需要激发光,避免了荧光分析中激发光、杂散光等背景荧光的影响,有很高的灵敏度,避免了放射免疫分析给操作者带来的健康隐患和对环境的污染。此项技术在体外免疫诊断试剂上的应用是先进的、科学的,可以说是非常理想的检测方法,也是国际主流技术之一。目前,国家已将使用该技术的部分产品列入行业标准中并推广使用。 化学发光免疫分析技术拥有众多的优点和特性,是其他方法不可代替的。目前在市场上的认可度也明显提高,已经逐步占据主导地位。我国掌握的磁微粒化学发光分析技术与国际主流的技术相当,但在临床诊断和应用上与国外进口产品还有较大的差距,如产品数量少,自动化程度低等。因此,重视产业化进程,提倡拥有自主知识产权,加强配套全自动化仪器的研发,加快与国际主流诊断技术接轨,已成为国内体外免疫诊断产品行业发展的迫切需求,具有重要的战略意义。(转自:http://www.fswenxiu.com/)