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化学发光多色荧光成像系统

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化学发光多色荧光成像系统相关的论坛

  • 化学发光凝胶成像仪

    化学发光凝胶成像仪   http://cls.bnu.edu.cn/Portals/1/yqysb/images/凝胶成像/化学发光成像.jpghttp://cls.bnu.edu.cn/Portals/1/yqysb/images/凝胶成像/化学发光成像面板.jpg操作流程:1. 打开电脑;2. 打开成像仪器电源(左后侧)和CCD 电源(黑色),将样品放入工作台;3. 双击桌面上图标,打开Quantity One 软件,或从开始-程序-The Discovery Series/Quantity One进入;4. 从File 下拉菜单栏中选择ChemiDoc XRS…,打开图像采集窗口;5. Select Application 选择相关应用;aUV Transillumination 透射UV:针对DNA EB 胶或其他荧光,打开仪器面板上UV 按钮;bWhite Transillumination 透射白光:针对透光样品如蛋白凝胶,x-光片,把白光灯箱 放在UV工作台上,打开仪器面板上Trans-White;cWhite Epillumination 侧面白光:针对不透光样品或蛋白凝胶,打开仪器面板上Epi-White6. 单击Live/Focus 按钮,激活实时调节功能,此功能有三个上下键按钮:IRIS(光圈),ZOOM(缩放),FOCUS(聚焦),您可在软件上直接调节或在仪器面板上手工调节,调节步骤:a调节IRIS 至合适大小b点ZOOM,将胶适当放大c调节FOCUS,至图像最清晰7. 如果是DNA EB 胶或其他荧光或蛋白凝胶,单击Auto Expose,系统将自动选择曝光时间成像,如不满意,单击Manual Expose,并输入曝光时间(秒),图像满意后保存;8. 如是化学发光,在Select Application 下选择Chemiluminescence 或Chemi Hi Sensitivity(如样品强度较弱),先打开Epi-White 侧面白光,同第5 步调节清楚膜的聚焦状态(如膜上没有可对焦的标记,可用记号笔做个小记号)。然后关闭光源,不打开任何光源,将滤光片位置换到o 位(仪器上方右侧),将光圈Iris 开到最大,选择Auto Expose 自动曝光,或输入ManualExpose 时间,可对化学发光的弱信号进行长时间积累如30min,或单击Live Acquire 进行多桢图象实时采集,在对话框内定义曝光时间长短,采集几桢图象,在采集的多桢图象中选取满意的保存。 化学发光是特别弱的发光,所以曝光可以很长,记得做完化学发光后,把滤光片位置换到原先的位置(I 位)。

  • 【分享】几种常用荧光探针的化学发光成像研究

    [b][size=4]利用双(2, 4, 6)三氯苯基过氧化草酸酯( TCPO) 2过氧化氢(H2O2 ) 2咪唑2荧光探针的化学发光体系,研究了荧光探针化学发光成像,对几种常用的荧光探针(丁基罗丹明、罗丹明B、罗丹明6G、荧光素及异硫氰酸荧光素等)进行了定量分析。本方法具有高灵敏度、成像分析高通量等优点,线性范围宽,检出限达10 - 11mol/L。对四甲基异硫氰酸罗丹明(TR ITC)标记的单克隆羊抗人IgG的化学发光成像分析,比相同条件下荧光成像的检出限低一个数量级。[/size][/b]

  • 【求助】关于化学发光成像分析 vs 化学发光检测仪

    刚学习化学发光,请专家指点化学发光检测仪采用液相(态)检测方法比化学发光固相(态)检测(成像系统)灵敏多少个数量级? 3~5个?对于化学发光检测,是不是PMT单光子检测做的工作,化学发光成像系统一定不可以做? 例如?

  • 【资料】化学发光与荧光发光的区别

    [size=4]物质发光现象大致分为两类:一类是物质受热,产生热辐射而发光(化学发光),另一类是物体受激发吸收能量而跃迁至激发态(非稳定态)在反回到基态的过程中,以光的形式放出能量(荧光发光)。简单的说化学发光是化学变化 荧光发光是激发态的结果也就是物理变化(现在市场上的荧光棒等是过氧化物和酯类化合物发生反应,将反应后的能量传递给荧光染料,再由染料发出荧光是先化学反映再导致物理变化) [/size]

  • 化学发光联用技术-流动注射化学发光

    FIA-CL检测系统 流动注射分析是Ruzicka和Hansen于1975年首先提出的一种创新技术,这种新技术的发展摆脱了溶液化学分析平衡理论的束缚,可在物理和化学不平衡状态下进行测定。它适应性广泛,分析效率高,试样和试剂消耗量少,检测精密度高,设备简单。该技术发展非常迅速,已被广泛应用于很多分析领域。流动注射分析技术能使样品和试剂以高度重现的方式混合,从混合到检测的时间间隔可以严格控制。同时,由于计算机控制和大规模集成电路的出现,FIA可以实现自动化分析。而一般的化学发光是快速反应,在溶液混合的瞬间就产生发光信号,并且在几秒内发光强度达到峰值。要达到精度较好的测量结果,就必须严格保持测量过程中的物理性质和化学性质能很好地重现。在这方面,流动注射为化学发光分析提供了一个很好的手段。在流动过程中,所有的试验参数如试剂体积、保留时间、温度、试剂的混合时间和方式等都能严格控制并重复操作。因此,这种方法克服了化学发光分析法重现性差、操作费时、不便于实现自动化等缺点。流动注射和化学发光分析的结合,使之成为一种快速、有效的痕量分析技术,被广泛应用于水质检测、土壤样品分析、农业和环境监测、科研与教学、发酵过程监测、药物研究、禁药检测、血液分析、食品和饮料、分光光度分析、火焰光度分析、质谱分析、原子光谱分析、荧光分析、生物化学分析等等。 流动注射化学发光系统一般包括两个部分。一部分是流动体系部分,它控制发光试剂的流速及其混合方式;另外一部分是化学发光检测部分,它将检测到的发光反应发出的光转变成电信号,并由记录仪记录下其发光响应值。常见的流动注射化学发光检测器的装置示意图如图1-1a所示: 图1-1 FIA-CL 联用装置示意图Fig. 1-1 Schematic diagram of FIA-CL detectionP:蠕动泵;V:进样阀;C:流动池;D:检测器;R:记录仪; W:废液 一般优化的流路有三通路、四通路和多通路等形式,各发光试剂以某一恒定流速经蠕动泵驱动,通过进样阀将待测组分与发光试剂混合, 在流动池里面发生化学发光反应, 流通池亦即反应池内的光信号由光电倍增管转换并放大,最后由记录仪记录。由于该检测法不需要光源,消除了光源不稳定的杂散光的干扰, 另外直接检测发光强度,因此灵敏度很高。流动池中的反应可以是不完全反应,只要其中的试剂分散和反应程度可以高度重现就符合试验要求。试样和试剂的分散是所有FIA方法的核心问题,通常用分散系数D来描述试样的分散状态。D定义为:决定分析读数的流体微元组分在扩散过程发生前(C0)与发生后(Cmax)的浓度比值,即D=C0/Cmax 。FIA体系中的分散过程是许多不同因素 (包括流速、管道长度、管径、试样体积与检测方式等)的复杂函数。主要影响有:①试样的进样体积越大,D越小;②反应器管长度越大,D越大;③管路集合形状越复杂,试样在其中流动方向改变越多,D越大;如:直管反应器的D最小,盘管与编织管反应器的D较大。④流速对D的影响与反应器的管径大小有关,关系较复杂。在此装置中,流动池的设计是个关键。由于直管反应器的分散系数较小,试剂分散度不够,所得的发光强度值较弱。因此,在实际中,一般采用如图1-1b所示的盘管式反应器。一般来说,反应器的体积应尽可能大,其发光截面尽可能大,且同光电倍增管尽可能靠近。根据实际分析情况,还可以将萃取渗析、交换柱及填充柱引入FIA系统,使FIA-CL应用更加广泛。

  • 化学发光的应用

    第三部分 化学发光的应用• 无机化合物化学发光分析 1.1 金属离子分析 痕量金属离子对化学发光反应具有很好的催化作用,因而化学发光测定金属离子得到广泛的应用 ( 见表 1) 。但是,由于不同金属离子催化氧化发光试剂时,发光光谱相同,致使金属离子催化化学发光反应的选择性较差。为提高分析的选择性,可采用以下方法 : (1) 利用待测金属离子与干扰离子配合物稳定性不同进行选择性分析,如加入掩蔽剂 EDTA 或水杨酸掩蔽干扰离子 (2) 优化实验条件以减少其它离子的干扰 (3) 稀释样品溶液 (4) 加入敏化剂。但是,当样品中待测物相对于干扰物浓度很小时,上述方法也无济于事,只得进行前处理,常用的分离方法有色谱、溶剂萃取等。 色谱分离的高选择性与化学发光检测的高灵敏度相结合,是一种很有前途的联用技术。关键是流动相的选择,流动相选择得好,不仅可以提高选择性,还可以进行多个离子的同时测定。如用离子交换分离法同时测定 Cr (à ) 和 Cr (? ) 。溶剂萃取也是提高化学发光测定金属离子选择性的一个有效方法。这种方法的主要问题是费时,因为进行化学发光检测前必须将无机物从有机溶剂中反萃取出来,或是将有机溶剂蒸发除去。较好的方法是自动在线溶剂萃取选择性检测待测物。 1.2 其它无机化合物的分析  化学发光反应中,过氧化氢是最常用的一种氧化剂,因此有关 H 2 O 2 化学发光分析的报道较多 ( 见表 2) ,涉及到鲁米诺、过氧草酸酯及光泽精等化学发光反应。根据鲁米诺化学发光反应制成的 H2O 2 光纤传感器与流动注射法联用,可检测 10nmo l / L ~ 1 mmo / L 的 H 2 O 2 ,用模拟酶代替辣根过氧化物酶催化鲁米诺发光,检测限可达 5 . 5×10 - 9 mo l / L 。根据 ClO - 对鲁米诺的氧化作用,可用于测定 ClO - ,其它物质如 Cl 2 的干扰,可用流动注射法消除。利用停流技术测定水中 ClO - 不必进行前处理。含氮的无机化合物如 NH3 / NH +4 ,可将其衍生后用 TCPO 化学发光法检测,线性范围为 2 。 9ug / L ~ 6 m g / L 。 CN - 能抑制鲁米诺 H 2 O 2 - Cu (II ) 的化学发光,据此可分析测定 CN — 。在低温条件下化学发光分析测定 CN - ,当进样量为 100uL 时,线性范围为 10 - 9 - 10 -7 g / mL ,当进样量 20 uL 时,线性范围为 10 - 8 ~ 5×10 -7 g / mL 。 • 有机化合物的化学发光分析 2.1 有机酸 有机化合物的同系物结构和性质相似,使单一组分的测定遇到困难,因此有机化合物同系物的分析常与 HPLC 相结合。有机酸的化学发光分析 ( 见表 3) ,一般是先将其衍生成荧光物质经色谱分离后进行化学发光检测。但衍生法有如下的缺点 : (1) 衍生反应不完全 (2) 衍生物稳定性差,要求及时检测 (3) 限制了分离方法和条件的选择。由于衍生产物的性质与待测物不同,导致分离效率和分辨率下降,同时增加分析的时间和劳动强度。在临床医学上,草酸是一个重要的检测项目,可以直接用氧化化学发光反应测定尿液和草酸二乙酯中的草酸盐及游离的草酸。另外还可以测定苯酮尿症病人的尿液的苯丙酮酸的含量,方法是先在碱性条件下将苯丙酮酸氧化成 1 , 22 二氧杂环丁烷类化合物,然后裂解产生化学发光。另外可以将 Fe ( III )草酸配合物光解得到 Fe (II ) ,催化鲁米诺-过氧化氢化学发光反应,此法线性范围为 0 . 1 ~ 100uM 。此外酶联偶合反应也可以用于某些有机酸的化学发光分析。 2.2 有机碱  胺类化合物第一离子化电势呈如下规律 : 伯胺 仲胺 叔胺,并随碳链增长,离子化电势逐渐下降,因此叔胺化合物的检测限较低,达 0 . 28 pM 。胺类化合物的分析 ( 见表 4) ,较多的是经柱前衍生生成荧光衍生物,分离后用过氧草酸盐化学发光体系检测,也可将其生成希夫碱或其它产物氧化而发光。有些碱如肾上腺素等可直接氧化而发光。通常有一个经验规则,假如一物质具有荧光或其反应产物有荧光,该物质一般可发生化学发光反应,但也有例外。嘌呤碱是核酸的基础物质,因此对嘌呤碱的分析测定将推动 DNA 分析方法的发展。在酸性醇液中腺嘌呤与苯甲醛反应,然后用过氧化氢氧化反应产生化学发光,此法具有很好的选择性,线性范围为 1 . 5×10 - 7 ~ 5 . 0×10 - 7 M ,用此法测定鸟嘌呤灵敏度比荧光法高 20 倍。 2.3  氨基酸  氨基酸分析方法的改进有利于推动生物技术、基因工程、 DNA 重组和基因克隆等的发展。由于绝大多数氨基酸没有内源荧光特性,因此用过氧草酸盐体系测定氨基酸需将其衍生成荧光物质,但此法避免不了衍生法所固有的缺点。此外亦可通过测定氨基酸与氨基酸氧化酶反应产生的过氧化氢来测定氨基酸的含量,如 L 2 氨基酸经反相色谱柱分离后流经 L 2 氨基酸氧化酶反应器产生过氧化氢,然后用过氧草酸盐体系检测。氨基酸与 Ru (b ipy) 3+3 反应,用流动注射化学发光法检测,相对于脯氨酸和天冬酰胺检测限可分别达到 20 pmo l 和 50 pmo l 。一般来说,仲胺反应产生的的发光强度比伯胺大。对氨基酸上取代基性质研究表明,给电子基有利于增强化学发光强度。 2.4 糖类  光泽精体系可用于测定一些还原性物质,如乳糖、葡萄糖,用于抗坏血酸和脱氢抗坏血酸的分析测定有很高的灵敏度。但此法用于复杂样品分析却因干扰多而受到限制。用草酰胺化学发光照相法测定了葡萄糖。在微量滴定板上将草酰胺发光剂、荧光增感剂及 50 uL 试样混合,于 5 m in 内用照相荧光剂测定液斑的发光强度,可检出 100 pmo l 的萄萄糖。 糖类物质测定的另一个重要方法是测定酶反应产生的 H 2 O 2 ,由此对酶底物 —— 葡萄糖、乳糖等进行测定。而酶的固定化技术为此法的发展注入了新的活力。采用物理包埋法将葡萄糖氧化酶固定在聚丙烯酰胺凝胶中并制成酶柱,再将酶柱接入流动注射系统中,用流动注射化学发光法测定由酶促反应产生的 H 2 O 2 ,从而测定人体血液中的葡萄糖,检出限可达 0.1 m g / L 。 2.5 类固醇与类酯  一些特异性酶如类固醇脱氢酶和其它荧光素酶与合适底物反应产生 H 2 O 2 ,通过测定 H 2 O 2 达到分析测定底物的目的。 2.6 药物  根据药物的不同类型选择不同的化学发光分析方法。目前较常用的方法是直接氧化化学发光。在碱性溶液中用 N -溴代丁二酰亚铵氧化含有酰胺基的药物产生化学发光,如利福霉素等检测限在 1 . 23 m g / L ~ 0 . 5 g / L 之间。氧化四环素类药物检出限在 0 . 02 - 0 . 04 m g / L 之间。

  • MPI-B型多参数化学发光分析测试系统

    技术参数 1.MPI-B型多参数化学发光分析测试系统—多功能化学发光检测仪: * 测量动态范围:大于5个数量级 * 测量精度优于0.05% 2.MPI-A/B型多功能化学发光检测器: * 波长范围:300—650nm * 灵敏度: SP1000A/Lm 上述两项构成了基本化学发光分析系统 3.MPI-B型多参数化学发光分析测试系统—电化学分析仪: * 电位范围:-10V—10V * 电流范围:±250 mA * 参比电极输入阻抗:10E12Ω * 灵敏度:1x10E-12—0.1A 共16个量程 * 输入偏置电流:50pA * 电位增量:1mV * 扫描速率:0.0001—200V/S * 测试方法:循环伏安法(CV),线性扫描伏安法(LSV),计时电流法(CA),计时电量法(CC),控制电位电解库伦法(BE),开路电压—时间曲线(OCPT) 4.MPI-BH/BU型多参数化学发光分析测试系统—毛细管电泳高压电源: * 输出电压:0—20KV * 输出电流:0—300uA 5.MPI-BF/BE型多参数化学发光分析测试系统—微流控芯片多路高压电源: * 输出路数:4路(BF型),8路(BE型) * 输出电压:0—2000V/路 * 输出电流:0—2mA/路 * 高压接出方式:输出、断开、接地 * 输出电流保护控制:0—2mA * 设置程序步:10步 6.MPI-B型多参数化学发光分析测试系统—数控流动注射进样器: * 高精度蠕动泵宽范围数字调速系统:调速范围 0—99 转/分。 * 可实现多达12路管道进样(6道/泵)。 * 两独立16通道自动/手动阀,换向时间≤0.3S 技术文章 此仪器没有任何技术文章 主要特点 1.用于化学发光机理与方法研究。 2.用于化学发光应用研究。 仪器介绍 MPI-B型多参数化学发光测试系统是西安瑞迈分析仪器有限公司最新研制开发的,基于WINDOWS 系统操作平台的高性能分析测试装置。依托于系统所拥有的多通道化学分析数据采集与分析测试部件及多功能化学发光检测器(基本系统)和众多的专用分析控制部件,本仪器可应用于各种化学发光分析,如静态注射化学发光、流动注射化学发光、电化学发光、毛细管电泳化学发光、微流控芯片化学发光及多方法连用化学发光分析等。本系统采用的组合式结构,允许用户采用不同的部件组合构成各种化学发光测试系统。

  • 化学发光仪

    本人研一新生,想做化学发光,但组内没有化学发光仪,有一台荧光分光光度计,不清楚如何使用荧光分光光度计来测化学发光强度!也可以测流动化学发光么?希望懂的老师,师兄师姐可以帮忙一下,或留下联系方式,十分希望有人指点!

  • 化学发光(Chemiluminescence)

    化学发光(Chemiluminescence)是指某些化学反应中发出可见光的现象. 其发光机理是:反应体系中的某种物质(反应物、产物、中间体或荧光物质)的分子吸收了反应所释放的能量而由基态跃迁至激发态,然后再从激发态返回基态,同时将能量以光辐射的形式释放出来,产生化学发光. 其过程可以表示为:  A+B→C*+D, C*→C+hν或A+B→C*+D,C*+F→F*+C,F*→F+hν.将化学发光反应应用于分析化学,根据某一时刻的发光强度或反应的发光总量来确定体系的相应组分含量的分析方法叫化学发光分析法. 最早发现的化学发光现象发生在生物体内,即荧火虫,现在称之为生物发光(Bioluminescence). 到了十九世纪后期人们发现简单的非生物有机化合物也能产生化学发光. 1877年,Radziszewski[1]发现洛汾碱(2,4,5-三苯基咪唑)在碱性介质中被过氧化氢等试剂氧化时发出绿色的光. 1928年,Albrecht[2]观察到鲁米诺(3-氨基苯二甲酰肼)在碱性介质中的化学发光行为. 1935年,Gleu和Petsch[3]第一个报告了光泽精(N,N-二甲基二吖啶硝酸盐)与过氧化氢反应产生化学发光. 由于大多数化学发光非常微弱,且稍纵即逝,并由于检测器的限制,使得化学发光反应被用于分析化学,建立化学发光分析法,则是到了本世纪六十年代. 国外化学发光分析方面的研究在六、七十年代得到迅速发展,现在,化学发光分析的研究和应用仍然是当前痕量分析领域的一个十分重要的研究方向. 国内化学发光分析方面的研究起步于八十年初,自章竹君及其研究小组在鲁米诺的合成、发光仪的研制方面取得突破性的进展以来,短短十多年时间,国内化学发光分析的研究有了很大的发展. 他们对鲁米诺化学发光反应的研究、偶合化学发光反应的研究都比较深入细致,有关高效液相色谱化学发光检测的分析方法、化学发光免疫分析法和生物的超微弱发光在生命科学、临床医学中的应用都已成为研究的热点.   由于化学发光分析不使用任何光源,避免了背景光和杂散光的干扰,降低了噪声,大大提高了信噪比,因而,化学发光分析法一般都有很高的灵敏度,通常可测定纳克级或皮克级的化学成分.  产生化学发光的反应必须具备两个条件,一是该反应能释放出一定的能量,且释放出的能量可以被某种反应产物或中间体所吸收,使之处于激发态;二是这种激发态产物应具有一定的化学发光量子产率,或者可以将其能量有效地转移给某种荧光物质,产生光辐射. 基于此,并不是任何化学反应都能产生化学发光反应,因此,如果测量条件适当,化学发光分析会有足够的选择性.   测量化学发光强度,多采用光电转换装置,用函数记录仪或数显装置,记录化学发光的相对强度. 以最大发光强度(曲线的峰高)定量被测组分的浓度.   由于流动注射分析(FIA)技术的发展,流动注射化学发光仪也广泛使用. 配备微机系统,自动进样,储存记录,打印结果,使化学发光分析的速度更快.  研究和应用最早的化学发光体系,以有机物作为发光剂的情况较多,如目前研究较为成熟的有鲁米诺、光泽精、洛汾碱、过氧草酸酯等,它们的发光效率较高,现已广泛用于多种金属和非金属无机离子及有机物的分析,近几年,一些新的发光剂及发光体系的研究成功,使化学发光分析呈现出新的局面.

  • 【原创】化学发光及生物发光的原理及其应用

    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。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、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]、掖相 CL 。分析法; 5 )酵联免疫 CL 分析法等。 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。因此,一个化学反应要成为发光反应,必须满足两个条件:第一:反应必须提供足够的能量( 170 ~ 300KJ / mol ) ,第二,这些化学能必须能被某种物质分子吸收而产生电子激发态,并且有足够的荧光量子产率。到目前为止,所研究的化学发光反应大多为氧化还原反应,且多为液相化学发光反应。 化学发光反应的发光效率是指发光剂在反应中的发光分于数与参加反应的分子数之比。对于一般化学发光反应,值约为 10 - 6 ,较典型的发光剂,如鲁米诺,发光效率可达 0 . 01 ,发光效率大于 0 。 01 的发光反应极少见。现将几种发光效率较高的常用的发光剂及其发光机理归纳如下。 1. 鲁米诺及其衍生物 鲁米诺的衍生物主要有异鲁米诺、 4— 氨基已基 —N 一乙基异鲁诺及 AHEI 和 ABEI 等。鲁米诺在碱性条件下可被一些氧化剂氧化,发生化学发光反应,辐射出最大发射波长为 425nm 的化学发光。 在通常情况下鲁米诺与过氧化氢的化学发光反应相当缓慢,但当有某些催化剂存在时反应非常迅速。最常用催化剂是金属离子,在很大浓度范围内,金属离子浓度与发光强度成正比,从而可进行某些金属离子的化学发光分析,利用这一反应可以分析那些含有金属离子的有机化合物,达到很高的灵敏度。其次是利用有机化合物对鲁米诺化学发光反应的抑制作用,测定对化学发光反应具有猝灭作用的有机化合物。其三是通过偶合反应间接测定无机或有机化合物。其四是将鲁米诺的衍生物如异鲁米诺 (ABEI) 标记到羧酸和氨类化合物上,经过高效液相色谱 (HPLC) 或液相色谱 (LC) 分离后,再在碱性条件下与过氧化氢-铁氰化钾反应进行化学发光检测。也可以采用其它分离方法,如将新合成的化学发光试剂异硫氰酸异鲁米诺标记到酵母 RNA 后,通过离心和透析分离,然后进行化学发光检测。此外应用的还有 N 2(B2 羧基丙酰基 ) 异鲁米诺,并对其性能进行了研究。 2 .光泽精 光泽精以硝酸盐的形式存在,在碱性介质中,过氧化氢将其氧化成四元环过氧化物中间体,而后裂解生成激发态的吡啶酮而发光。利用光泽精与还原剂作用,可用于测定临床医学上一些重要的还原性物质,如抗坏血酸、肌酸酐、谷胱甘肽、葡萄糖醛酸、乳糖、葡萄糖。 3 .洛粉碱 洛粉是文献上记载最早的化学发光试剂,但却迟迟未得到应用,直到 1979 年 Marino 等人将它应用于 Co 的测定后才得到重视。此试剂已被用于多种元素的分析测定。 4 .过氧化草酸酯类 草酸盐类化学发光反应大都生成过氧草酰 (Peroxalate) 中间体,因此这类反应亦称过氧草酰类化学发光反应。过氧草酸盐类化学发光分析应用的推广还有赖于新的荧光衍生试剂的开发。 5 . 吖啶酯类 McCap r 等合成了一系列吖啶酯类化合物,对该类试剂的化学发光机理研究表明,发光效率与试剂中的可解离酸性基团的 pKa 有密切关系, pKa 一般应小于 11 。吖啶酯类化合物是一类很有前途的非放射性核酸探针标记物,用作 DNA 的发光探针,发光量子产率高,稳定性好,标记物对杂交反应的动力学和杂交体的稳定性无影响,可以直接在碱性介质中进行化学发光反应。 以上五种化学发光剂化学发光量子产率高,水溶液稳定,能被多种氧化剂直接氧化而发光,也可被众多的金属高于催化发光反应而发光,许多无机、有机和生化组分也能增强或抑制其发光,因此应用十分广泛。目前报道的有邻菲咯啉,碱基水杨酸、罗明丹 —B 、没食子酸、香豆素、皮素,茜素紫、苏木色精,培花青,三苯甲烷类染料,丙酮、乙醇、羟胺等。这些试剂商品化程度高,价廉,使用方便,但化学发光量子产率较低,因此,研究增敏试剂来提高它们的化学发光量子产率是非常关键的。

  • 【转帖】化学发光浅谈(一)

    [font=楷体_GB2312][size=2]地球上的生命离不开光的存在,从古代发现萤火虫发光以来,人们对自然界中发光现象的研究已有几个世纪,发光是指一种物质由电子激发态回复到基态时,释放出的能量表现为光的发射。通常人们将其分为光照发光、生物发光与化学发光。光照发光是发光剂经短波长入射光照射后进入激发态,当恢复至基态时发出较长波长的可见光;生物发光是反应底物在荧光素酶的催化下利用ATP产能,生成激发态的氧化荧光素,后者在恢复到基态时多余的能量以光子形式放出;化学发光是在常温下由化学反应产生的光的发射,这是一个多步骤的过程。分析化学典型生物发光:萤火虫荧光素-萤光素酶-磷酸三腺苷体系,该体系是在有氧及镁离子参与的条件下,萤火虫荧光素与荧光素酶健合,快速形成激发态三元配合物,该激发态三元配合物恢复到基态时便产生光的发射。该反应的发光量资产率最高可达98%,已广泛用于ATP的测定,灵敏度达到10-19mol,在生物医学科学、生命科学、宇宙科学、药物学和农业生物学方面都有很成功的应用。 由此我们可以看出,生物发光其实就是在生物体内的化学发光现象,到十九世纪末人们开始将其与简单的有机反应相联系。1877年,Radzisewski等发现咯粉碱在碱性介质中与过氧化氢等进行氧化还原时,有光子产生(发绿光);1905年,咯粉碱类似物的发光现象被报道;Albrecht于1928年证明了鲁米诺在碱性介质中具有发光作用;Glue和Petsh在1 935年第一个报告了光泽精在碱性条件下与过氧化氢反应产生化学发光;到19世纪60年代,随着PMT的出现和应用,人们发现越来越多的有机反应伴随有化学发光现象。 从机制上讲化学发光的是某些化合物可以利用化学反应产生的能量使其产物分子或反应中间态分子上升至电子激发态。当此产物分子或中间态分子衰退至基态时,以发射光子的形式释放能量(即发光)。 化学发光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。 间接发光又称能量转移化学发光,它主要由三个步骤组成:首先反应物A和B反应生成激发态中间体C*(能量给予体);当C*分解时释放出能量转移给F(能量接受体),使F被激发而跃迁至激发态F*;最后,当F*跃迁回基态时,产生发光。 一个化学反应要产生化学发光现象, 必须满足以下条件: 第一是该反应必须提供足够的激发能, 并由某一步骤单独提供, 因为前一步反应释放的能量将因振动弛豫消失在溶液中而不能发光 第二是要有有利的反应过程, 使化学反应的能量至少能被一种物质所接受并生成激发态 第三是激发态分子必须具有一定的化学发光量子效率释放出光子, 或者能够转移它的能量给另一个分子使之进入激发态并释放出光子。 前面已经提到了有机化合物的化学发光,其实很多无机化合物也能产生化学发光,在此列举了几个例子,其中含硫化物、含氮化合物的化学发光已被用作于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]的检测;有机物中以下几类均有化学发光现象,其中烃类也是多用于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]的检测。 较为典型的化学发光反应主要有以下几个: 1、鲁米诺的化学发光反应 2、光泽精的化学发光反应 3、过氧化草酸酯的化学发光反应 4、邻菲罗林的化学发光反应 5、萤火虫发光 6、细菌发光[/size] [/font]

  • 重发化学发光与生物发光(转载)

    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。间接发光又称能量转移化学发光,它主要由三个步骤组成:首先反应物A和B反应生成激发态中间体C*(能量给予体);当C*分解时释放出能量转移给F(能量接受体),使F被激发而跃迁至激发态F*;最后,当F*跃迁回基态时,产生发光。 一个化学反应要产生化学发光现象, 必须满足以下条件: 第一是该反应必须提供足够的激发能, 并由某一步骤单独提供, 因为前一步反应释放的能量将因振动弛豫消失在溶液中而不能发光 第二是要有有利的反应过程, 使化学反应的能量至少能被一种物质所接受并生成激发态 第三是激发态分子必须具有一定的化学发光量子效率释放出光子, 或者能够转移它的能量给另一个分子使之进入激发态并释放出光子。 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。 化学发光反应的发光类型通常分为闪光型(flash type)和辉光型(glow type)两种。闪光型发光时间很短,只有零点几秒到几秒。辉光型又称持续型,发光时间从几分钟到几十分钟,或几小时至更久。闪光型的样品必须立即测量,必须配以全自动化的加样及测量仪器。辉光型样品的测量可以使用通用型仪器,也可以配有全自动化仪器。本产品针对辉光型化学发光反应进行检测。 生物发光(Bioluminescence)是化学发光中的一类,特指在生物体内通过化学反应产生的发光现象,主要由酶来催化产生的。如萤火虫产生的。现在我们实验中经常用到的荧光素酶报告基因系统,这些皆为生物发光。 生物发光和化学发光是自然界中一种普遍现象。至今人们已知能发光的生物,种类繁多,从低等的细菌到高等的发光鱼类,从植物幼苗、植物枝叶到人体表面经络穴位、脑、肝、血清等,其发光的主要物质几乎都是由莹光素酶、莹光素及其辅助回子所组成。随着对生物发光机制的深入研究,一些生物体的发光体系已经初步搞清并用这些体系去分析生物体和化学中的一写微量物质。生物发光分析法渐渐地被引入医学领域,诸如通过莹火虫莹光素酶发光体系测量细菌中的AT已用以确定尿路感染中的细菌数,以发光细菌的发光强度为指标去定量抗菌素的效价,标定环境的污染状况等。因此,对这一领域的研究有着重大的经济和社会效益。 工业方面:发酵工业中测量主物量,控制发酵条件;油脂、食品工业中测量油脂、食品的氧化变质程度;橡胶、塑料工业,测量产品的老化程度,检测掺入抗氧化原料的效果,医药工业,检测抗菌的效价。 农业方面:根据植物幼苗的发光强度,判断植物的抗寒性、抗热性。抗盐性及农作物营养发育生长状况等,为农业育种和栽培技术提供依据。 药学方面:测量吞噬细胞的吞噬作用相伴随的化学发光强度和使用发光免疫分析法,检查肌体的免疫功能,了解体内微量激素、微量元素、维生素及药物的含量。测量体液中的AT已判断肌体的能量代谢状况,尿路感染的程度,测量血清(血浆)的化学发光强度。间接地判断疾病的发生、发展和程度,鉴别诊断某些病思。测量自由基的反应,为抗衰老、抗肿瘤、抗辐射筛选有效的自由基药物。 环保方面:用细菌、动物、植物及化学发光体系的发光指标监测环境污染。由于发光测量具有灵敏度高、特异性强、稳定性好,反应速度快、使用方便等优点。发光分析技术的研究和应用必将在免疫学、微生物学、生物化学、临床检验、毒理学及医学、农业、工业。环保科学等领域得到广泛应用,为了促进发光分析技术的发展,我厂为社会提供高灵敏、高稳定度、线性范围宽、应用面广、有计算机控制及自动作图、自动数据处理、自动打印结果的8HO一C型全自动生物化学发光测量仪。为生物、化学发光及超微弱发光的检测提供了有效的手段,对发光分析技术的研究和应用,将作出一定的贡献。

  • 化学发光及生物发光的原理及其应用

    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: [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/08/200608291133_24995_1636364_3.jpg[/img]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、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]、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: [img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/08/200608291133_24996_1636364_3.jpg[/img]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。

  • 特殊的化学发光现象之三:纳米化学发光和电致化学发光

    如前所述,对于化学发光的研究一般仅局限于分子和离子水平以及简单的分子聚集体如胶束和微乳液等。纳米材料作为一种微尺度的物质构成单元,其特殊的Kubo 效应、小尺寸效应、表面效应及量子隧道效应使其呈现许多奇异的物理、化学性质。近年来,有关纳米材料参与的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]和液相化学发光反应体系受到了越来越广泛的关注。对于[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]化学发光反应,张兴荣课题组从2002 年开始利用纳米材料优良的催化性能发展了一系列基于纳米材料的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]化学发光传感器,主要用于易挥发性有机物的测定。例如,乙醇和丙酮蒸气在7 种金属氧化物纳米材料的催化氧化作用下具有化学发光现象,其中纳米TiO2 催化作用下的化学发光信号最强,其可能的发光中间体被认为是氧化生成的激发态乙醛分子,并具有很高的选择性。其它易挥发的有机物如丁酮和乙醛也能够在纳米材料的催化氧化作用下产生[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]化学发光。而挥发性氯代有机物在纳米TiO2 的作用下转化为Cl2;生成的Cl2 被富集在填充纳米TiO2 的管中,可以用柱后化学发光法检测。Bard 等于2002 年在Science 上发表第一篇有关纳米粒子的液相电致化学发光的报道以来,纳米粒子参与的液相电致化学发光和化学发光行为也已经引起了人们的关注。Bard 等报道半导体纳米粒子如Si,CdS,CdSe,CdSe/ZnSe,Ge 以及CdTe 等都可以产生电致化学发光。Poznyak 等报道了半导体CdSe/CdS 纳米粒子与H2O2 反应可以产生液相化学发光,其中CdSe/CdS半导体纳米粒子被鉴定为发光体。Corrales 等人报道了纳米TiO2 型着色剂,其化学发光特性可用于聚合物热稳定性的表征。在半导体纳米粒子参与的化学发光或电致化学发光反应中,半导体纳米粒子的表面缺陷以及量子尺寸效应是产生化学发光的基础。总之,纳米材料作为一种新型化学发光响应单元对于提高化学发光反应的效率以及开发新的化学发光反应体系具有重要意义

  • 【分享】化学发光两类试剂介绍

    1.鲁米诺(luminol),异鲁米(isoluminol)和他们的衍生物 鲁米诺(3—氨基—邻苯甲酰肼,1),异鲁米诺(2)及其衍生物(如氨基丁基乙基邻苯甲酰肼,ABENH,3) 在发光分析中被使用。 在二甲基亚砜中,鲁米诺的量子产率不超过5%,在水溶液中是1%~1.5%。鲁米诺在碱性条件下能被许多氧化剂(例如H2O2,O2,ClO-等)氧化而发出蓝色的光,发光反应的量子产率介于0.01~0.05之间,是一个研究最早,最多,应用最广泛的发光试剂.2.过氧草酸类过氧草酸盐(peroxalate)(酯)包括一大类物质,他们自身并不发光,其化学发光均为敏化化学发光,化学发光反应是芳香草酸值得过氧化氢氧化作用,芳香草酸盐和H2O2芳香草酸盐和H2O2反应形成高能量的中间物。 与鲁米诺相比,过氧草酸盐化学反应的发光效率更高,可达到27%,且在较宽的酸度范围内(PH4~10)都能发光。 过草酸发光体系可用于测定的物质有:(1)待测物质本身是荧光剂,可作为能量接受体和发光体 (2)待测物质遭遇某一反应可产生H2O2等氧化剂而间接被测定;(3)待测物质可被衍生成荧光物质。可见,过氧草酸盐类化学发光法的分析应用还有赖于新荧光衍生剂的开发。

  • 化学发光应用2

    3. 化学化光在生物领域的应用 化学发光在生物学领域也有着很多应用,主要简介如下: 3.1 Fe 2 + 离子催化的化学发光自由基启动的脂质过氧化 (L PO) 是一个链式反应过程。 在链式反应过程中, Fe 2 + 离子起着启动和催化的作用。 反应过程中产生脂自由基 (R - ) 、烷氧自由基 (RO - ) 、共轭二烯和脂过氧化自由基 (ROO - ) 等中间产物。 ROO - 自反应会产生激发的烷氧自由基 (RO 3 ) 和单线态氧 (O 2 ) ,其回到基态时产生发光。 另外,两个 O 2 分子相互作用也可产生发光。 因此,把 Fe 2 + 盐加入含有脂肪的系统中,如细胞膜、线粒体、微粒体、血浆、组织匀浆、尿液等,可产生化学发光。 化学发光的动力学曲线,可分为快速闪光期、潜伏期、缓慢发光期和稳定发光期。有报告提出,快速闪光期的发光强度与样品中过氧化氢含量有关,潜伏期的长短与样品中抗氧化剂含量有关,而缓慢发光期和稳定发光期的发光强度则反映了系统的过氧化水平,即系统产生活性氧的能力。 3.2 血浆和血清的化学发光 许多实验研究对加入 Fe 2 + 盐的不同疾病患者血浆和血清的化学发光进行的测量表明,与正常健康人相比,腹腔器官局部缺血、肢端闭合性局部缺血、血氧含量下降以及出血、手术性休克病人血浆和血清的发光强度降低。 与此相反,风湿性关节炎、阑尾炎、胆囊炎、胰腺炎等炎性疾病患者血浆和血清的发光强度升高。 降低和升高的幅度与疾病的严重程度有关。 有研究提出,利用此方法有可能对非典型的心肌梗塞和腹腔器官炎性疾病做出区别诊断。 3.3 血浆脂蛋白的化学发光 有研究提出,以分离的血浆脂蛋白悬液作为系统模型可以研究不同物质对系统过氧化的调节机制。在分离的血浆脂蛋白悬液中加入胆固醇,温育一定时间后在加入 Fe 2 + 盐,测量化学发光,发现胆固醇能使系统的发光强度降低。分析认为,这可能是由于类固醇的存在抑制了系统的过氧化。对实验性胆固醇过多血症家兔和动脉粥样硬化早期病人进行的测量发现,载脂蛋白 APO – B 。在 Fe 2 + 存在条件下的发光强度出现了增长。同样的现象在肝硬化和慢性肝炎患者身上也被发现。 3.4 尿液的化学发光 利用尿液的化学发光可以研究肾脏功能的变化。将 Fe 2 + 盐加入尿液中,测量其化学发光,发现肾功能不足者尿液的发光强度降低。与正常健康人相比,阑尾炎患者尿液的发光强度则有不同程度的提高。利用这一方法可以评估肾脏的排泄及收缩功能。 3.5 物质抗氧化活性的测定 利用发光测量技术可以评价某些生物组织和体液的抗氧化活性。以某一稳定的发光系统为模型,如脂肪体、线粒体、卵黄脂蛋白等,将待测的抗氧化物质加入该系统,然后加入 Fe 2 + 盐,测量其化学发光。 根据系统化学发光被抑制的程度可以评价物质的抗氧化活性。 利用这一方法进行的研究证明,不同疾病患者血浆和血清的抗氧化活性是不同的。 3.6 H 2 O 2 激发的化学发光 3.6.1 血浆和血清的化学发光 在血浆和血清中加入 H 2 O 2 溶液后能激发化学发光。有报告提出,发光强度与血浆中血红素的水平呈线性相关,相关系数为 + 0. 71 。在上述发光系统中,加入过氧化氢酶或松香油后,发光被抑制,加入叠氮化钠 (NaN 3 ) 后,发光几乎完全消失。 H 2 O 2 激发的血浆和血清的化学发光,其启动因素很可能是血红素过氧化物酶催化 H 2 O 2 分解引起的。血红素过氧化物对 H 2 O 2 的分解是以 H 2 O 2 氧化其底物为前提的。在这一反应过程中导致自由基及其中间产物生成,并与机体分子相互作用,产生 O2 等活性物质,产生发光。 NaN 3 和松香油是 O2 的抑制剂,所以在上述发光系统中加入松香油的 NaN 3 后,发光被抑制。血液中血红素过氧化物酶等以自由基方式分解 H 2 O 2 ,而过氧化氢酸则以非自由基方式分解 H 2 O 2 ,生物体内这两类反应体系协同作用,能很好的清除细胞内的 H 2 O 2 。病理条件下,这一反应体系的平衡被破坏, H 2 O 2 激发的化学发光强度将发生相应改变。因此,根据血浆和血清化学发光的变化,有可能对某些疾病进行区别诊断。 3.6.2 红细胞的化学发光 1981 年 Cepгиеко 等人在分离出的红细胞悬液中加入 H 2 O 2 溶液,对其化学发光进行测量。 发现,随着红细胞的老化和溶解,系统发光强度呈增长趋势。随后对实验性动脉粥样硬化家兔红细胞化学发光进行的测量发现,与正常对照组相比,发光强度出现了降低。这可能是由于细胞膜中胆固纯含量过高造成的。对恶性肿瘤患者的调查也发现发光强度的改变。红细胞的衰老与脂质过氧化有关。 H 2 O 2 能引发膜脂过氧化, H 2 O 2 和脂质过氧化产物都能引起血红蛋白释放 Fe 2 + , Fe 2 + 是诱发一系列自由基反应、起动脂质过氧化的催化剂。自由基的产生不仅促进了红细胞的衰老和溶解,而且引发的脂质过氧化还可以导致膜脂组分和结构的改变,直接影响红细胞的生理功能。

  • 化学发光领域参考书籍

    1. 《化学发光基础理论与应用》,林金明,化学工业出版社, 2004年07月 简介:化学发光分析法具有灵敏度高、仪器设备简单、操作方便等特点,广泛地应用于环境化学、临床检验、药物分析和工业分析等领域。本书共有11章,侧重于总结化学发光的理论研究,内容包括:总论;鲁米诺、过氧化草酸酯、高锰酸钾和四价铈等四种最常用化学发光试剂的化学发光研究与应用概况;活性氧的化学发光研究;微观非均相化学发光反应;液相色谱柱后化学发光检测技术;毛细管电泳?化学发光联用技术;微流控芯片的化学发光检测系统;中国化学发光研究概况等。2. 《流动注射分析法》,方肇伦 等著,科学出版社, 1999年8月 简介:流动注射分析是70年代中期诞生并迅速发展起来的溶液自动在线处理及测定的现代分析技术。本书全面地阐述了流动注射分析理论和技术的发展,系统介绍了流动注射分光光度法、流动注射原子光谱法、流动注射电化学分析法、流动注射酶分析法、流动注射荧光及化学发光洁、流动注射免疫分析法、流动注射在线分离浓集、在线消解等操作方法和技术关键.全书理论、概念论述清晰,重点突出介绍各种技术和方法,充分体现“流动注射分析法”的含义。3. 《电化学发光》,李云辉 王春燕 等编著,化学工业出版社, 2008年01月 简介:电化学发光分析法具有灵敏度高、仪器设备简单、操作方便、易于实现自动化等特点,广泛地应用于生物、医学、药学、临床、环境、食品、免疫和核酸杂交分析和工业分析等领域。在21世纪中必将继续为解决人类面临的各种重大问题发挥更加显著的作用。  本书介绍了电化学发光的研究进展及电化学发光分析的特点;电化学发光基本原理;电化学发光的基本类型;电化学发光检测技术;电化学发光的应用;毛细管电泳电化学发光应用实例等。4. 《化学发光免疫分析》,林金明 赵利霞 王栩 主编,化学工业出版社, 2008年03月 简介:本书主要分两大部分,第一部分1~9章介绍化学发光免疫分析的新方法和基础理论研究;第二部分10~18章侧重于化学发光免疫分析的应用,主要针对临床检测、环境分析以及食品安全三大应用领域。第19章简要介绍分析过程的质量管理与控制。附录收集了常用的化学发光免疫试剂盒和相关用语的中英文对照。书中每个章节既有独立性又有相互参考性,尽最大可能地收集与每一章节有关的参考文献。 本书可供从事临床分析、食品检测、环境监测等科研人员和分析工作者参考,也可作为大专院校和科研院所相关专业师生的教学参考书。

  • 化学发光分析及其临床应用

    化学发光分析及其临床应用居军 甘肃省人民医院(兰州730000) 内容提要:化学发光分析是根据化学反应产生的光辐射强度确定物质含量的一种痕量分析方法,可与电化学分析、免疫分析、固定化试剂技术、传感器技术等分析技术联用,具有灵敏度高、线性范围宽、不需要外来光源、分析速度快、仪器设备相对简单、便宜等优点。常用的化学发光技术有电化学发光、化学发光免疫分析、微粒子化学发光等。化学发光分析在临床实验室中主要应用于激素、肿瘤标志物、传染病监测、血药浓度检测等。关键词:化学发光 临床激素 肿瘤标志物 传染病 近年来,化学发光分析技术发展很快,特别是化学发光免疫分析技术,在临床医学应用中发挥着越来越重要的作用。1化学发光 化学发光分析是根据化学反应产生的光辐射的强度确定物质含量的一种痕量分析方法。一些物质在进行化学反应时,吸收化学反应过程中所产生的化学能,使分子处于激发态,当其回到基态时以光子的形式释放能量。反应必须提供足够的化学能,通常只有焓变在170—300KJ/mol之间的放能反应才能产生可见光范围内的化学发光现象。化学发光分析具有灵敏度高、线性范围宽、不需要外来光源、分析速度快、仪器设备相对简单、便宜等优点。化学发光分析灵敏度可达到10-18mol/L,而通常酶联免疫技术的分析灵敏度只能达到l0-13mol/L,新型的微珠包被酶放大免疫技术的分析灵敏度可达到10-14mol/L,荧光免疫及采用沉降法的普通放免技术分析灵敏度可达到10-ls mol/L,固相放免技术分析灵敏度可达到10-16 mol/L。化学发光反应体系有鲁米诺、光泽精、过氧草酸盐(或酯)一荧光物质-H202、Ru(bipy),2+/Ru(Phen),2+等电致发光、Ce(IV)、高锰酸钾一还原性有机物等。化学发光分析测定的物质可以分为3类:第1类物质是化学发光反应中的反应物;第2类物质是化学发光反应中的催化剂、增敏剂或抑制剂;第3类物质是偶合反应中的反应物、催化剂、增敏剂等。化学发光分析测定物质的方式可分为直接法和间接法。化学发光分析反应类型可分为酶促反应和非酶促反应两类。此外化学发光分析法可以与其他分析技术联用,如流动注射分析、电化学分析、免疫分析、固定化试剂技术、传感器技术等分析技术相结合。2常用的化学发光技术 电化学发光是通过对电极施加一定的电压进行电化学反应而发光,通过测量化学发光光谱和强度来测定物质含量的一种痕量分析方法。它将电分析化学手段和化学发光方法相结合,具有独特的优点,如重现性和灵敏度进一步提高,在多种组份同时存在时,可施加不同波形、不同电压的信号进行选择性测量等,是潜在的分析手段之一。 化学发光免疫分析是以标记发光剂为示踪物信号建立起来的一种非放射标记免疫分析法,具有灵敏度高、线性范围宽、仪器设备简单、操作方便、分析速度快和容易实现自动化等优点。鲁米诺、异鲁米诺及其衍生物、吖啶酯衍生物、辣根过氧化物酶和碱性磷酸酶是目前化学发光免疫分析中使用最多的标记物。 微粒子化学发光是化学发光免疫分析的特殊形式,是以化学发光剂为底物的酶免疫技术,同时应用了磁性微珠做固相载体,增加了吸附面积,使抗原抗体最大限度的结合。以3-(2-螺旋金刚烷)-4-甲氧基-4- (3-磷氧酰).苯基.1,2一二氧环乙烷(AMPPD)为发光底物在碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)的作用下,迅速去磷酸酶,生成不稳定的中介体AMPPD-,进而产生激发态产物,当其跃迁回到基态时产生光子。微粒子化学发光技术所需标本量极少,孵育时间大大缩减,同时因其选择性吸附抗原,从而提高了特异性、灵敏性,使测定结果准确、可靠,并减少污染。 化学发光生物传感器是通过非创伤或非损伤性的办法,连续、实时、动态地检测生物体内的某一种或几种物质浓度的技术。该技术以化学发光作为换能器,不但继承了化学发光高灵敏度的优点,而且大大提高了化学发光的选择性。按照所固定化的生物组分的种类,可以将化学发光生物传感器分为酶传感器、免疫传感器、组织传感器、核酸传感器及微生物传感器等。特别是化学发光免疫传感器是将具有分子识别作用的抗原或抗体以适当的方式固定化而制成,它结合了化学发光高灵敏度和抗原抗体特异性结合的高度专一性以及无污染等特点,是替代放射免疫分析的重要分析工具,已日益受到重视。 化学发光核酸探针已用于检查病毒、细菌和原虫的DNA。以鲁米诺增强化学发光检测体系的核酸探针主要有两种形式,一种是用生物素标记探针,杂交后经过分离,再以过氧化物酶标记的亲和素与生物素结合,加入鲁米诺和增强剂后测发光。另一种是以过氧化物酶直接标记探针,用增强的鲁米诺检测发光。核酸探针亦可用吖啶酯或AP来标记,吖啶类发光体系发出的是瞬时光,而AP以AMPPD作为发光底物,其发光体系具有发光持续稳定的特点,发光时间可长达几天,既可用发光仪也能用简单的感光胶片检测。另外,AP-AMPPD发光体系具有非常高的灵敏度,无论是固相还是液相检测,对标记物碱性磷酸酶的检测限可达10-21(1000 AP分子),是目前最灵敏的核酸测定方法之一,已用于检测B19微小病毒DNA、人乳头瘤病毒DNA(HPV).巨细胞病毒DNA(CMV),并在DNA测序中有很好的应用。3化学发光分析在临床实验室中的应用 激素是由内分泌腺或内分泌细胞分泌的高效生物活性物质,在体内作为信使传递信息,对机体生理过程起调节作用,通过调节各种组织细胞的代谢活动来影响人体的生理活动。通过调节蛋白质、糖和脂肪等三大营养物质和水、盐等代谢,为生命活动供给能量,维持代谢的动态平衡,促进细胞的增殖与分化,影响细胞的衰老,确保各组织、各器官的正常生长、发育以及细胞的更新与衰老。影响中枢神经系统和植物性神经系统的发育及其活动,是生命中的重要物质。激素在血液中的浓度很低,一般蛋白质激素的浓度为10-10~10-12mol/L,其他激素在l0-6~10-9mol/L。目前临床上用化学发光可测定大部分激素,如E2、E3、T3、T4、fl'4、TSH、HCG、p-HCG、甲状腺球蛋白(TG)、抗甲状腺球蛋白(ATG)、甲状腺结合球蛋白(TBG)、抗甲状腺过氧化物酶(ATPO)等。 肿瘤标志物是癌细胞生长过程中产生的一种或几种正常情况下没有的或含量很低的“特异性”物质,或是宿主细胞因癌细胞入侵而过量产生的正常细胞组分。肿瘤标志物存在于组织、细胞、血液或体液中,肿瘤标志物的检测对肿瘤高危人群的筛选、肿瘤的诊断和鉴别诊断、肿瘤分期、肿瘤定位、肿瘤治疗等都具有一定的意义。尤其在肿瘤治疗过程中,肿瘤标志物浓度的升高和降低与疾病的预后密切相关,肿瘤标志物测定对恶性肿瘤的预后具有监测价值。同时应当注意,现今所知的肿瘤标志物中,绝大多数不但存在于恶性肿瘤中,而且也存在于良性肿瘤、胚胎组织,甚至正常组织中。因此,这些肿瘤标志物并非恶性肿瘤的特异性产物,但在恶性肿瘤患者中明显增多。因此肿瘤标志物也称为肿瘤相关抗原。肿瘤标志物的检测仅仅是配合临床医生对肿瘤诊断、治疗、监测的辅助手段。检测出的结果要根据其它临床检测结果综合判断。肿瘤标志物的检测方法历经了血球凝集法,电泳法、放免法、荧光免疫法,酶联免疫吸附法,微粒子法等,特别是电化学发光法、化学发光法新技术逐渐地应用到全自动免疫分析系统中,使肿瘤标志物的检测更敏感、更准确。目前常用的肿瘤标志物有:甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)、糖原125(CA-125)、糖原153(CA-153)、糖原199(CA-199)、糖原724(CA-724)、糖原211(CA-211)、糖原242(CA-242)、铁蛋白(Fer)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)、前列腺特异性抗原(PSA)、组织多肽抗原(TPA)等。 传染病的疗效监测,特别是病毒性肝炎的防治,已列为我国重大传染病专项课题。用化学发光分析技术对病毒标志物进行定量检测,与ELISA方法相比,大大提高了检测灵敏度,是临床治疗的重要依据。已成为临床应用的常规手段。 血药浓度检测是合理、安全用药,评估药效的重要手段,而化学发光分析的优点恰好满足药物分析对分析方法提出的要求,使得它在药物分析领域也有较为广泛的应用。利用该技术可对抗菌素、中枢神经系统药物、循环系统药物、维生素、代谢产物及生命相关物质进行分析,对临床药理和药物治疗的研究都起到重要的推动作用。

  • 化学发光免疫测定

    化学发光免疫测定

    化学发光反应参与的免疫测定分为二种类型。第一种是以发光剂作为酶免疫测定的底物,通过发光反应增强测定的敏感性;第二种是以发光剂作为抗体或抗原的标记物,直接通过发光反应检测标本中抗原或抗体的含量。  一、化学发光酶免疫测定  从标记免疫测定来看,化学发光酶免疫测定(chemiluminescentenzymeimmunoasssay,CLEIA)应属酶免疫测定。测定中2次抗原抗体反应步骤均与酶免疫测定相同,仅最后一步酶反应所用底物为发光剂,通过化学发光反应发出的光在特定的仪器上进行测定。两种常用的标记酶,辣根过氧化物酶(HRP)和碱性磷酸酶(AP)均有其发光底物,由此建立的CLEIA均在临床检验中应用。  (一)HRP标记的CLEIA  常用的底物为鲁米诺或其衍生物。鲁米诺的氧化反应在碱性缓冲液中进行,通常以0.1mol/LpH8.6Tris缓冲液作底物液,鲁米诺和H2O2在无HRP催化时也能缓慢自发发光,而在最后光强度测定中造成空白干扰,因而宜分别配制成2瓶试剂溶液,只在用前即刻混合。  HRP催化鲁米诺氧化的反应可被某些酚试剂(如邻-碘酚)或萤火虫荧光素酶等加强。加强剂的作用是增强发光和延长发光时间,由此可提高敏感度。  (二)AP标记的CLEIA  在以AP为标记酶的CLEIA中,应用的底物为adamantyldioxetasephosphate,有不少衍生物的商品试剂如PPD可供应用。发光反应的反应式如下:[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/08/200608290913_24989_1636364_3.jpg[/img]二、化学发光标记免疫测定  化学发光标记免疫测定亦称化学发光免疫测定(chemiluminescentimmunoassay,CLIA),是用化学发光剂直接标记抗原或抗体的一类免疫测定方法。用作标记的化学发光剂应符合以下几个条件:①能参与化学发光反应;②与抗原或抗体偶联后能形成稳定的结合物试剂;③偶联后仍保留高的量子效应和反应动力;④应不改变或极少改变被标记物的理化特性,特别是免疫活性。鲁米诺类和吖啶酯类发光剂等均是常用的标记发光剂。  鲁米诺类的发光反应须有催化剂(例如过氧化物酶)催化,且与蛋白质或肽结合后其发光作用减弱,因此鲁米诺类在CLEIA中是很好的底物,但已较少用于CLIA的标记。吖啶酯类对CLIA更为适用,其显著的优点是:①氧化反应不需催化剂,只要碱性环境中就可以进行。反应物在加入H2O2后再加氢化钠溶液,发光反应迅速,本底低。②在氧化反应过程中,结合物被分解,因此游离的吖啶酯的发光不受抑制。试剂稳定性好。  三、电化学发光免疫测定  在电化学发光免疫测定(electrochemluminescenceimmunoassay,ECLI)中应用的标记物为电化学发光反应的底物三联吡啶钌,其衍生物N-羟基琥珀酰胺(NHS)酯可通过化学反应与抗体或不同化学结构的抗原分子结合,制成标记的抗体或抗原。ECLI的测定模式与ELISA相似,分二个步骤进行。以双抗体夹心法测定抗原为例,第一步在试管中进行,反应物为Ru(bpy)32+标记的抗体、吸附在磁性微球上的固相抗体以及受检的标本,反应式如图[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/08/200608290914_24990_1636364_3.jpg[/img]反应后除由标记抗体、固相抗体与标本中的抗原形成的夹心复合物外,尚有多余的标记抗体和固相抗体。第二步是将反应液输入特殊的检测仪器的反应室中(图18-3),随即用含三丙胺(TPA)的缓冲液冲洗。反应室电极下有磁铁。含磁性微球的夹心复合物及游离的固相抗体被吸附在电极表面,游离的标记抗体随冲洗液流出。此时在反应室中即发生如图18-1的电化学发光反应。发出的光由光电倍增管转为信号,通过电信号的测定反映标本中抗原的含量。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2006/08/200608290915_24991_1636364_3.jpg[/img]ECLI具有以下优点:①标记物在再循环利用,使发光时间更长、强度更高、易于测定;②敏感度高,可达pg/ml或pmol水平;③线性范围宽,>104;④反应时间短,20min以内可完成测定;⑤试剂稳定性好,2~5℃可保持一年以上。  四、在医学检验中的应用  放射免疫分析因标记物的放射性在应用中存在不少问题。为替代这一广被采用的测定方法,近年来创立了多种新的标记免疫技术。化学发光免疫测定具有明显的优越性:①敏感度高,甚至超过RIA;②精密度和准确性均可与RIA相比;③试剂稳定,无毒害;④测定耗时短;⑤测定项目多;⑥已发展成自动化测定系统。因此化学发光免疫测定在医学检验中不仅能取代RIA,而且可得到更为广泛的应用。

  • 纳米材料诱发的化学发光(二)

    望得到大家的指导纳米金粒子浓度的增大而线性增加,并且当纳米金粒子表面柠檬酸根离子被SCN—离子取代时,体系化学发光的强度显著增加;实验采用紫外可见吸收光谱、透射电镜(TEM)和X-射线光电子能谱(XPS)技术研究了CL反应前后纳米金的形貌、粒径和氧化态,在此基础上提出体系化学发光的机理可能是纳米金作为化学发光反应的微尺度反应平台,与反应过程中生成的CO3• 一和O2• 一自由基相互作用,在纳米金表面生成了Au(Ⅰ)络合物、二氧化碳双分子对、单线态氧分子对的激发态而产生化学发光(图4-2(a,b))。 图 4-2a 二氧化碳双分子以及单线态氧分子对参与的化学发光机理Figure 4-2a Mechanism of the chemiluminescence involving carbon dioxide dimer and singlet oxygen molecular pair 图 4-2b 与纳米金表面原子氧化相关的化学发光机理Figure 4-2b Mechanism of the chemiluminescence involving the oxidation of surface gold atoms.4.2.1.2 纳米金催化液相化学发光随后,Zhang[63]等发现不同粒径的纳米金于鲁米诺—H2O2液相化学发光体系具有不同程度的增强作用,其中粒径为38 nm的纳米金对于体系的化学发光具有最大的增强作用;提出了纳米金对该体系化学发光的增强作用可能的机理是由于纳米金对于反应过程中自由基的生成以及后续电子转移反应具有良好的催化作用;发现含有-OH、-NH2和-SH的有机化合物对于鲁米诺—H2O2—38 nm纳米金化学发光体系具有明显的抑制作用,在此基础上,进一步研究了鲁米诺—H2O2—38 nm纳米金化学发光体系测定含有-OH、-NH2和-SH的有机化合物分析应用潜力,取得了很好的结果。4.2.1.3 纳米金作为能量接受体诱导液相化学发光 Cui[64]等报到了粒径为2.6~6.0nm 的纳米金可以接受双(2,4,6-三氯苯基)草酸酯(TCPO)与过氧化氢(H2O2)的反应释放的能量产生间接化学发光,其最大发射波长位于~415nm;发现化学发光的强度与纳米金粒子的浓度(在9.1×10-10—3.3×10-8 mol/L)之间存在良好的线性递增关系;提出该化学发光可能的机理: TCPO被H202氧化生成高能量的中间体过氧环乙烷双酮(1,2-dioxetanedione),该中间体将能量传递给体系中共存的纳米金粒子而使纳米金被激发,激发态纳米金粒子在弛豫回到基态的过程中产生化学发光(图4-3)。 图 4-3 纳米金—TCPO—H2O2-体系的化学发光机理Figure 4-3. CL Mechanism for TCPO-H2O2-Gold Colloid System4.2.1.4 纳米金作为高效还原剂参与液相化学发光Zhang[65]等采用流动注射化学发光法(FIA-CL)研究了纳米金微粒对酸性KMnO4化学发光体系的影响,发现在2.0 mol/L H2SO4介质中纳米金可以与KMnO4发生氧化还原反应;对于粒径为2.6和6.0 nm的纳米金,它们与酸性KmnO4的反应速度快,可以在640 nm左右产生化学发光,并且化学发光的强度与纳米金粒子浓度(在4.6×10-6~2.94×10-4 mol/L浓度范围内)之间存在良好的线性递增关系;对于粒径大于6.0 nm的纳米金,由于与KMnO4的反应速度较慢,反应过程中并不伴随化学发光现象;提出化学发光反应的机理可能是酸性条件下KmnO4被纳米金还原生成激发态Mn(Ⅱ)*而产生化学发光。4.2.2 纳米半导体(NCs)参与的液相化学发光Talapin[66]等首次在碱性H2O2水溶液中,观察到CdSe/CdS 核-壳结构纳米半导体晶体膜的化学发光现象,并认为该化学发光性质与量子约束轨道相关。随后, Wang[67]等发现碱性H2O2和碱性高锰酸钾,可以直接氧化CdTe NCs 产生强的化学发光,化学发光强度与粒度相关,随着粒度的增大而增强。采用流动注射化学发光法(FIA-CL), 在 3.33-nm CdTe NCs浓度为:1×10-3 mol/L,0.1 mol/L NaOH 条件下,考察了发光系统对不同浓度H2O2的响应,CL强度对H2O2 在1×10-4~1 ×10-2 mol/L浓度范围内呈线性增强;同时也考察了表面活性剂对发光体系的影响。通过光致发光光谱法, CL光谱法和透射电镜法探究了可能的氧化化学发光机理(式4.12—4.16)。RSH + O2 + OH- → O2- + RS + H2O (4.12)O2- + CdTe → CdTe(e-1Se) + O2 (4.13)O2- + H2O2 → OH• + 1O2 (4.14)OH• + CdTe → OH- + CdTe(h+1Sh) (4.15)CdTe(h+1Sh) + CdTe(e-1Se) → (CdTe NCs)* → hv (4.16)5 结论与展望目前,半导体纳米粒子和金属纳米粒子的电致化学发光和化学发光行为己经引起了人们的关注。从Bard[24,50-54]、崔华[26,59,62-64]、张新荣[25,68-71]等研究组报道的工作表明,纳米粒子诱导化学发光反应的研究刚刚起步。从他们报道的研究工作可以看出,纳米粒子可以作为能量接受体、微尺度反应平台、还原剂、催化剂等参与化学发光反应。能量接受体:纳米粒子在量子效应的作用下可能使纳米粒子具有块体材料所没有的特殊能级结构而产生良好的荧光特性。这些具有荧光特性的纳米粒子可以被化学反应释放的能量所激发从而产生化学发光。发光体:通过电化学法和化学法可以向纳米粒子注入电子(electron)和空穴(hole),电子和空穴再结合(recombination)之后便形成激发子(exciton),形成的激发子能产生特定波长的光。微尺度反应平台:纳米粒子虽然可以均匀分散在液相,但是纳米粒子与液相本体之间仍然存在固/液界面,从而导致在纳米粒子表面进行的化学反应处于一个固/液界面微尺度反应平台,从而改变了化学发光反应的物理化学过程。还原剂:对纳米粒子液相电化学行为的研究已经表明,在量子尺寸效应的诱导下产生了一定能级分裂的纳米粒子簇,可能作为一个整体接受电子或空穴的注入[72]。另外,组成纳米粒子的活性基本单元(如配位不足的表面原子)也可能独立参与氧化还原反应。故这些具有较高的氧化还原活性的纳米粒子可以作为化学反应的氧化剂或还原剂诱导化学发光。催化剂:纳米粒子可以作为催化剂充当氧化还原过程中电子转移的中介。液相化学发光反应涉及一系列活泼的中间产物如自由基和激发态产物,纳米粒子高的表面活性可能会与参加化学发光反应的初始物质、中间体和激发态物质发生相互作用,从而改变了化学发光反应历程以及化学发光反应的速率。总之,纳米材料作为一种新型化学发光响应单元对提高化学发光反应的效率以及开发新的化学发光反应体系具有重要意义。而且,已报道的一系列基于纳米材料的新的化学发光体系在生命科学、环境科学和分析化学等领域可能具有广阔的应用前景。

  • 国际主流化学发光免疫分析仪的原理技术及特点

    化学发光放大技术同样利用抗原一抗体反应原理,将酶或其他非放射性标记物标记于抗原或抗体,然后与已知抗原或抗体反应,标记的酶使反应底物进行发光,经光电倍增管测量后可得到被测样本的每秒钟发光计数CPS,再根据内置的标准曲线将CPS转换为样本的浓度值"由于这项技术的应用,使抗原一抗体的反应时间缩短,特异性程度和灵敏度得到提高,同时辅以单克隆技术的应用,使整个反应的全自动化实现成为可能,并一改过去依赖于手工加样,再交由仪器测量的半自动化技术的局面,也是近十年来免疫检验技术的一个飞跃。 化学发光免疫分析系统由以下子系统构成:反应杯传送系统,测试包被珠装载系统,样本装载系统,条码读取系统,试剂装载系统,加样系统,温育系统,离心清洗系统,发光计数测量系统,计算机控制系统组成。1.微粒子捕捉酶免疫分析技术(MEIA) 下面以双抗体夹心法为例介绍微粒子捕捉酶免疫分析技术:已包被了抗体的塑料微珠试剂中,加入待测标本后,经温育,再加入碱性磷酸酶标记的抗体!形成抗体一抗原一酶标记抗体复合物"然后将其转移到玻璃纤维柱上,用缓冲液洗涤,没有结合的抗原!酶标抗体被洗掉,结合抗原抗体的塑料微珠则被保留在纤维柱滤膜的上方"这时再加入底物,4一甲基伞型酣磷酸盐,酶标抗体上的碱性磷酸酶将4一甲基型酣磷酸盐分解,脱磷酸后形成甲基伞型酣,在365nm激发光的照射下,发出448nm的荧光,经过荧光读数仪的记录、放大,计算出所测物质的含量"。2.荧光偏振免疫分析技术(FPIA) 这是一种均相荧光免疫分析法,主要用于测定小分子量物质,如药物浓度测定"原理是:标记在小分子抗原上的荧光素经485nm的激发偏振光照射后,吸收光能,越入激发状态,激发状态的荧光素不稳定,很快以发出光子的形式释放能量而还原"发射出的光子经过偏振仪形成525~55Onm的偏振光,这一偏振光的强度与荧光素受激发时分子转动的速度呈反比,游离的荧光素标记抗原,分子小,转动速度快,激发后发射的光子散向四面八方,因此通向偏振仪的光信号很弱,而与抗体大分子结合的荧光素标记抗原,因分子大,分子的转动慢,激发后产生的荧光比较集中,因此偏振光信号比未结合时强得多",在测定过程中待测抗原小分子!荧光标记抗原小分子和特异性抗体大分子同时加入到一反应杯中,经过温育,待测抗原和荧光标记抗原竞争性地与抗体结合,待测抗原越少,与抗体竞争结合的量越少,而荧光标记抗原与抗体结合量就越多,当激发光照射时,荧光偏振的程度与荧光标记物分子转动的速度成反比,而荧光标记的小分子抗原与大分子抗体结合后,其分子的转动速度减慢,因此荧光偏振信号强"结果是待测抗原的浓度低,可以通过计算获得其含量。3.利用化学发光技术和磁性微粒子分离技术相结合此方法以叮咤酶为发光的标记物,固相载体为极细小的磁性颗粒"其测定原理与放射免疫和酶联免疫中的双抗体夹心法和竞争结合法相似。4.采用酶联免疫技术!生物素亲和素技术和增强化学发光技术此方法是用辣根过氧化物酶(日RP)标记抗原或抗体!以子弹头型塑料小孔管为固相载体,鲁米诺为化学发光剂,并加入化学发光增强剂,可使化学发光强度增强,时间延长而且稳定。 在链霉亲和素包被的子弹头型塑料小孔管中,加入生物素标记的特异性抗体和待测标本,经过37e温育,链霉亲和素与生物素结合,特异性抗体与标本中的抗原结合,形成链霉亲和素一生物素一抗体一抗原复合物,经过洗涤,将多余的标本和生物素标记抗体除去,加入辣根过氧化物酶标记抗体,经37e温育,形成链霉亲和素一生物素一抗体一抗原一酶标抗体复合物,并固定在小孔管壁上,加入氧化剂日202,增强化学发光剂和鲁米诺,这时结合在固相载体上的辣根过氧化物酶在强氧化剂的作用下将增强化学发光剂亚铁原吟琳激活,接着它催化并激活鲁米诺发光,这种化学发光强渡比单独鲁米诺发光强,持续时间长,而且稳定,易于测定。鲁米诺发光强度经光量子记录系统记录,经计算从标准曲线上得出待测抗原含量。

  • 【资料】电化学发光法测定铁

    电化学发光法测定铁 关键词: 电力 化学   铁是人体中不可缺少的微量元素,是活细胞的一种组分,是多种酶的活化部位,对人体新陈代谢非常重要。测定痕量铁的方法很多,主要有分光光度法、荧光光度法和化学发光法等。其中化学发光法具有简便快速和灵敏度高等优点,但该方法的选择性不高。  电化学发光分析法是近年来发展较快的一种发光分析方法,已广泛用于许多无机物和有机物的分析测定,然而,至今为止,很少有电化学发光方法涉及铁离子的分析测定。本文发现,铁(Ⅲ)和邻菲口罗啉形成的配合物(Fe(oPhen)33 )对碱性介质中鲁米诺在印刷电极上的电还原发光信号有强的增敏作用,据此,首次建立了一种新的测定铁(Ⅲ)的电化学发光方法。该方法与已经报道的化学发光分析方法相比具有较好的选择性。

  • 【资料】化学发光的瓶颈分析

    [size=4]化学发光法的灵敏度很高,超过一般的检测方法。其不足支出在于选择性较差,因此常与分离工具结合(HPLC, CE),能发挥很好的作用,但是联用技术的兼容性问题有很多需要考虑的地方,限制了该方法在实际中的应用。以下内容是拷自我以前的论文,主要讨论HPLC-CL联用技术需要注意的地方,供参考。要获得好的分离和灵敏的检测,往往需要综合考虑各方面的因素:(1)流动相的选择应与化学发光检侧系统相兼容,选择的溶剂既不应增加背景,也不应熄灭化学发光信号;此外,还要考虑发光试剂在其中的溶解度,以避免生成沉淀。(2)缓冲溶液及其pH值的选择。由于pH值对化学发光反应的发光强度ICL和寿命影响很大,选择合适的pH值十分重要,加缓冲溶液使流动相和反应试液均得到缓冲的方法,可控制一定的pH值;为适应不同的pH值范围,应选用合适的化学发光试剂。(3)选择适宜的流速,以保证分离完全并能检测到强的发光信号。(4)发光试剂浓度的选择应有利于提高信噪比(S/N)。一般,浓度大时可获得较大的发光强度,但浓度大,有时会形成沉淀,且增加干扰(背景噪声)。(5)所用试剂应纯化,以减小化学发光的背景。(6)输液泵的脉动会引起试液浓度的局部变化,提高背景噪声,故要保证尽可能均匀、恒定、无脉动流速输液。使用注射泵,但其容量有限,实际上多用往复泵,后接阻尼器以减小脉动。(7)化学发光检测器的设计应能检测到最大的ICL,死体积要小,且价格便宜、仪器简单、易于操作,分析速度快。为此,应使用短的混合反应管和高效光收集装置(如高质量光电倍增管及光子计数器的使用),并使流动池F尽量靠近光电倍增管。目前,微孔柱HPLC的应用日益广泛。在微孔柱的HPLC-CL分析中,流动相的流速相对于化学发光试剂的加入速度低很多,使流动相对反应池中最终的化学发光反应的影响很小,从而可使化学发光检测和HPLC分离有可能在各自的最佳条件下进行。这一点对梯度洗脱过程中的化学发光检测尤为重要。在使用化学发光检测时,可以选用反应速度快的发光体系,使柱后流出的分析物在没有明显扩散之前就完成了化学发光反应,避免了大体积池对色谱峰的展宽。微孔柱HPLC与快速灵敏的化学发光反应结合,为分离检测提供了一个完美的统一。为简化反应系统,可将反应试剂固定在固相担体上,装入短柱内,样品液流过短柱时发生反应。如将TCPO固体和固定化荧光试剂填装在短柱中,并与化学发光流动检测池相联,当流动相带着样品流过固相化学发光反应器及流动池时,即可测得化学发光信号。这种液固反应体系的优点是简单、稳定、不需附加输液泵等装置;缺点是柱寿命有限。将这种固相化学发光反应器与高效、高选择性的固定化酶反应器或光化学反应器相结合,特别适合于生化物质的测定。[/size]

  • 化学发光联用技术-HPLC-CL

    液相色谱化学发光分析 化学发光分析法以其仪器简单、操作方便、分析快速、灵敏度高、线性范围宽等显著的优点备受人们青睐,是一种有效的微量和痕量分析技术。然而,化学发光反应固有的选择性差的缺点使得这种分析方法受到了极大的限制。如何将高灵敏度的化学发光法和高选择性的分离技术结合,是分析化学发展的一个前沿方向。 高效液相色谱是近三十年发展的一种分离技术。它具有分离效率高、分析速度快、自动化强等特点,是石油、化工、环保、医药、生化等部门科研和生产中分离检测的一个重要工具。 高灵敏度的化学发光检测手段与高分辨力的高效液相色谱法(HPLC)耦合于一体,将成为一种理想的分离分析方法—液相色谱化学发光检测法(LC-CL),即通过液相色谱分离系统分离混合物中的各组分,利用化学发光检测系统对各组分进行测定.1974年,Hartkopf等首次报道了液相色谱化学发光检测法,20多年来,这种技术得到了飞速的发展,已广泛用于冶金、化工、环保、生物、医学、药学和临床等方面复杂、低含量组分的分析。McGown等在关于分子发光光谱的评述中,专节介绍了各种色谱法中发光检测技术的进展。其他学者也对其基本理论及应用进行过讨论.于LC-CL的综述还有:LC和流动注射发光检测法的分析应用[基于各种液相CL反应的LC-CL检测法;高效液相色谱一化学发光检测法的生物医学应用;CL检测中所用固定化技术及固态试剂;CL衍生反应及所用衍生试剂,于糖类、类酯类氢过氧化物等物质的CL检测等。高效液相色谱化学发光检测系统 液相色谱化学发光检测系统包括了色谱分离和发光检测两个部分,该仪器包括输液泵、色谱柱、混合器、阻尼器和化学发光检测器(流通池、光电倍增管和记录仪)等5个主要组成部分。待测组分经色谱柱分离后与发光试剂和过氧化氢溶液混合,产生化学发光反应,流通池亦即反应池内的光信号由光电倍增管转换并放大,最后由记录仪记录。由于该检测法不需要光源,消除了光源不稳定和杂散光的干扰,另外直接检测发光强度,故灵敏度一般比荧光检测法高两个数量级。化学发光和色谱联用,解决了化学发光选择性差的问题,在各个方面有较为广阔的应用前景。由于其具有的高灵敏度和分辨率,今后必将成为非常有效的痕量及超痕量分析的有效手段。但某些化学发光反应体系与色谱体系耦合的条件还需要进一步研究和优化。拓宽分析物的范围、化学衍生、标记及固定化酶技术的深入研究是此类分析方法的重要发展方向。

  • 【转帖】化学发光浅谈(二)

    [font=新宋体][size=2]化学发光反应所以能用于分析测定,是因为化学发光强度(ICL)与化学反应速度(dc/dt)相关联,而一切影响反应速度的因素都可以作为建立测定方法的依据。 化学发光反应一般可表示为:A+B → C*, C* → C+hv 化学发光的反应既包括一个发光过程也包括了一个化学发光反应的过程,因此该发光反应的化学发光强度取决于化学反应的速率dc/dt和反应的化学发光量子效率( ΦCL ) ICL= ΦCLdc/dt.b6u4X!d(P5@-_ 式中ΦCL可表示为:ΦCL=ΦrΦf; Φr:生成激发态产物的量子产率,也就是每一个参加反应的分子产生的激发态; Φf :激发态产物分子的发光量子产率,也就是每一个激发态产生的光子数,对于一定的化学发光反应, 为一定值。 由于化学发光测定易受化学反应条件,如pH值、离子强度、溶液组成、温度等的影响,影响反应速率或任意一个量子效率的因素都会改变发光强度。因此,在一定的化学反应条件下,通过测定化学发光强度就可以测定反应体系中某种物质的浓度。 化学发光分析测定的物质对象可分为三类:第一类物质是化学发光反应中的的反应物;第二类物质是化学发光反应中的催化剂,增敏剂或抑制剂 第三类是偶合反应中反应物,催化剂,增敏剂等。这里所说的偶合反应其实就相当于前面提到的间接化学发光反应,它将一个化学发光反应与另一个或一系列反应进行偶合,只要这一个或一系列反应中的任何一种反应物或产物或催化剂(包括酶)能参与化学发光反应,就可以根据所产生的化学发光信号强度获得该反应中某一组分的量。通过标记方式利用这三类物质还可以来测定人们感兴区的其他物质。进一步扩大了化学发光分析的应用范围 化学发光分析最初是以分立式进样化学发光仪作为研究手段,由于化学发光现象一般比较短暂且随时间变化较大,使用间歇式手工操作是较难取得良好的重现性,因此人们将流动注射技术引入到化学发光分析中。流动注射技术是hansen于1975年建立的,把一定体积的试样注入到流动试剂(载流)中,可以保证混合过程与反应时间的高度重现性,特别是在非平衡状态下高效率的完成试样的在线处理与测定。 在化学发光分析中,化学反应器可以正面放置在接近光检测器的部位,因此检测器的仪接受较大分量的发射光子,从而提高了灵敏度,其灵敏度可达10-21mol,甚至可检测至单分子水平。化学发光分析的检测线并不受仪器的检测极限的限制,多数是受试剂的杂质污染以及由于浓度极低而带来的其他一些问题的限制。另外,由于化学激发作用具有电子激发态的均一性特点,通常其现行范围所展示的浓度区间较宽,可高达3~6个数量级。 对于化学发光分析来说,由于激发能来源于化学反应,无须专门的激发光源以及相应的单色器和聚焦透镜等,所以仪器设备简单、廉价、易微型化。分析化学,论由于化学发光现象一般比较短暂,因此化学发光分析所要求的时间也较短,但其最大的缺点是选择性差。因为化学发光分析的测定大多是在相同条件下,沿用同一个化学发光反应进行的,因而选择性较差。如典型的鲁米诺-过氧化氢化学发光体系,就能被10多种无机离子和30多种有机物催化或者增敏,且均在pH8~11的碱性条件下完成。近年来,化学发光检测与色谱以及毛细管电泳等分离技术的联用,在很大程度上解决了化学发光分析选择性差的问题,扩大了化学发光分析的应用范围。 为了提高化学发光分析法的选择性,将高灵敏度的化学发光检测技术与高效能、高分辨力的高效液相色谱或毛细管电泳以适当的方式相结合,集合2种技术的优势,为人们展示了一个分离效能高、检测先低、分析速度快的方法。%I/_8e* 液相色谱化学发光检测仪主要包括分离柱、泵系统、混合器和化学发光检测器。柱后的反应和化学发光检测是这一联用方法成功的关键。需要注意的是,化学发光的最佳条件往往并不是分离的最佳条件,比如色谱分离金属离子对常用酸性的流动相,而金属离子与鲁米诺的化学发光反应多在pH10时才有最强的发光强度,因此实际分析中要综合考虑各个方面的因素,选择合适的条件,使其既有利于分离又能保证灵敏、稳定的检测。|分析化学|化学分析|仪器分析|分析测试|色 发光在生物学领域也有着很多应用,主要简介如下: 1 血浆和血清的化学发光 亚铁离子催化的化学发光自由基启动的脂质过氧化 (L PO) 是一个链式反应过程。反应过程中产生脂自由基 (R - ) 、烷氧自由基 (RO - ) 、共轭二烯和脂过氧化自由基 (ROO - ) 等中间产物。 ROO - 自反应会产生激发的烷氧自由基 (RO 3 ) 和单线态氧 (O 2 ) ,其回到基态时产生发光。因此,把 Fe 2 + 盐加入含有脂肪的系统中,如细胞膜、线粒体、微粒体、血浆、组织匀浆、尿液等,可产生化学发光。许多实验研究对加入 Fe 2 + 盐的不同疾病患者血浆和血清的化学发光进行的测量表明,与正常健康人相比,腹腔器官局部缺血、肢端闭合性局部缺血、血氧含量下降以及出血、手术性休克病人血浆和血清的发光强度降低。 与此相反,风湿性关节炎、阑尾炎、胆囊炎、胰腺炎等炎性疾病患者血浆和血清的发光强度升高。 降低和升高的幅度与疾病的严重程度有关。 可以看出,利用此方法有可能对非典型的心肌梗塞和腹腔器官炎性疾病做出区别诊断。 2血浆脂蛋白的化学发光 有研究提出,以分离的血浆脂蛋白悬液作为系统模型可以研究不同物质对系统过氧化的调节机制。在分离的血浆脂蛋白悬液中加入胆固醇,温育一定时间后在加入 Fe 2 + 盐,测量化学发光,发现胆固醇能使系统的发光强度降低。分析认为,这可能是由于类固醇的存在抑制了系统的过氧化。对实验性胆固醇过多血症家兔和动脉粥样硬化早期病人进行的测量发现,载脂蛋白 APO – B 。在 Fe 2 + 存在条件下的发光强度出现了增长。同样的现象在肝硬化和慢性肝炎患者身上也被发现。 3尿液的化学发光 利用尿液的化学发光可以研究肾脏功能的变化。将 Fe 2 + 盐加入尿液中,测量其化学发光,发现肾功能不足者尿液的发光强度降低。与正常健康人相比,阑尾炎患者尿液的发光强度则有不同程度的提高。利用这一方法可以评估肾脏的排泄及收缩功能。 4物质抗氧化活性的测定 利用发光测量技术可以评价某些生物组织和体液的抗氧化活性。以某一稳定的发光系统为模型,如脂肪体、线粒体、卵黄脂蛋白等,将待测的抗氧化物质加入该系统,然后加入 Fe 2 + 盐,测量其化学发光。 根据系统化学发光被抑制的程度可以评价物质的抗氧化活性。 利用这一方法进行的研究证明,不同疾病患者血浆和血清的抗氧化活性是不同的。 化学发光研究的热点方向 直接化学发光反应是当前化学发光分析研究的一个重要方向,人们通常通过大量试验筛选氧化反应及反应介质来证明某种有机药物、农药是否具有化学发光特性。 以化学发光试剂标记核酸,运用化学发光分析进行核酸分子杂交分析是化学发光分析的前沿,其发展将为基因工程、基因诊断和治疗提供有效的检测手段。分析通常进行化学发光分析都是在现有化学发光试剂的基础上开展研究,而新型化学发光试剂的开发性研究较少,此领域还有研究空间。 金属配合物,特别是钌等过渡金属配合物在化学发光分析中的作用正逐渐受到人们的重视。比如钌(Ⅱ)-联吡啶常用作电致化学发光试剂[/size][/font]

  • 化学发光免疫分析

    化学发光免疫分析放射免疫分析法有很高的灵敏度,但存在着放射性防护和同位素污染等问题。近年来,许多非放射性同位素标记的免疫分析方法相继出现。其中,在化学发光反应及抗原-抗体特异性识别基础上建立起来的一种新的非放射免疫分析技术--化学发光免疫分析法,由于这种方法具有灵敏度高,特异性强,精密度好,线性范围宽,仪器设备简单,试剂价格低廉,方法稳定、快速等优点,已成为一种重要的非同位素标记免疫分析方法,用于各种抗原、半抗原、抗体、激素、酶、脂肪酸、维生素和药物等的检测。  化学发光免疫分析包括三大类型:即标记化学发光物质的化学发光免疫分析;标记荧光物质的荧光化学发光免疫分析和标记酶的化学发光酶联免疫分析。下面以偶合放大化学发光酶联免疫分析法检测人血清中乙型肝炎表面抗原(HBsAg)为例。  (一) 原理  尽管辣根过氧化物酶(HRP)可以催化Luminol-H2O2反应体系产生化学发光,但由于该体系的检测灵敏度不够高,不能满足酶联免疫测定的要求。因此,为了提高体系的检测灵敏度,可将HRP催化H2O2氧化曙红(Eosin)的反应与该反应产物增强HRP催化luminol-H2O2的化学发光反应相偶合,建立偶合放大化学发光酶联免疫分析法。这里,酶的活性是基于下列发光反应进行检测的:  HRP         luminol+H2O2───→产物+hν                 产 物                  ↑       Eosin+H2O2 ──────┘               HRP 二) 操作步骤  1. 包被抗体 在每个小试管中加入聚苯乙烯珠各一枚,再加入300μl用0.05M,PH9.6 碳酸盐缓冲液稀释的抗HBsAg抗体,同时设空白对照,置4℃过夜。  2. 洗涤 用抽滤针头吸干管内液体,加入Tris-HCl-Tween20洗涤3次,每次加2ml,放置3~5min,用抽滤针头吸干管内液体。  3. 加待检血清和阳性标准品 用PBS-Tween20缓冲液不同倍数稀释HBsAg阳性标准品或待检血清,每管加入300μl。同时设阴性对照;空白对照管只加抗体稀释液。置37℃孵育2h。  4. 洗涤 同2。  5. 加酶标抗体  用含小牛血清的PBS-Tween20缓冲液稀释HRP标记的抗HBsAg抗体,每管加入300μl,空白对照管只加用于稀释酶标抗体的稀释液。置37℃孵育2h。  6. 洗涤 同2。  7. 化学发光测定 给每管加入300μl底物溶液,置37℃保温20min。犎;后将小试放入LKB-1250 lumimeter中,并置于测量位置,加入300μl 5.0×10-4M luminol。记录仪记录化学发光强度。  8. 同时用ELISA方法进行对照,结果测量采用DG3022型酶联免疫检测仪。  结果判定(1) 定性 按下列公式判别阴、阳性:          L样品-L空白     ┌≥2.1 为阳性   S/N = ──────── = 商│       L阴性对照-L空白    └<2.1 为阴性   (2) 定量 以不同稀释度的HBsAg阳性标准品的化学发光强度为纵坐标,不同稀释倍数为横坐标,作出剂量反应曲线(标准曲线),犜r待测样品中HBsAg的含量就可由测量的化学发光强度换算得到。

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