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電化學發光免疫測定原理
更新時間:2012-02-04   點擊次數:2309次

一、概念
  電化學發光免疫測定(Electrochemiluminescence immunoassay,ECLI)。
  ECLI 是繼放射免疫、酶免疫、熒光免疫、化學發光免疫測定以后的新一代標記免疫測定技術。電化學發光法源于電化學法和化學發光法,而 ECLI 是電化學發光(ECL)和免疫測定相結合的產物,是一種在電極表面由電化學引發的特異性化學發光反應,包括了電化學和化學發光二個過程。
  ECL 不僅可以應用于所有的免疫測定,而且還可用于DNA/RNA探針檢測。
二、反應底物
  ECL 反應底物有兩種:
  ·三氯聯吡啶釕[Ru(bpy)3]2+絡合物:
  釕(Ruthenium, Ru),原子序數44,原子量101.07。元素名來自拉丁文,原意是"俄羅斯"。1827年俄國化學家奧贊在鉑礦中發現釕;1844年俄國化學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。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種天然穩定同位素:釕96、98、99、100、101、102、104。
  釕為銀白色金屬,熔點2310℃,沸點3900℃,密度12.37×103/m3。
  釕的化學性質不活潑,在空氣和潮濕環境中穩定;不溶于酸和王水,溶于熔融的強堿、碳酸鹽等;加熱到900℃,時能與氧反應;加熱時能與氟、氯、溴反應;釕有形成配位化合物的強烈傾向,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體;含釕的催化劑多用于石油化工。
  ·三丙胺(Tripropylamine,TPA):
  結構式:
三、電化學發光反應原理

電化學反應過程:在工作電極上(陽極)加一定的電壓能量作用下,二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+ 釋放電子發生氧化反應而成為三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+,同時,電極表面的TPA也釋放電子發生氧化反應而成為陽離子自由基 TPA+ ,并迅速自發脫去一個質子而形成三丙胺自由基 TPA·,這樣,在反應體系中就存在具有強氧化性的三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+ 和具有強還原性的三丙胺自由基 TPA·。

化學發光過程:具有強氧化性的三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+ 和具有強還原性的三丙胺自由基 TPA· 發生氧化還原反應,結果使三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+ 還原成激發態的二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+,其能量來源于三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+ 與三丙胺自由基 TPA· 之間的電勢差,激發態 [Ru(bpy)3]2+ 以熒光機制衰變并以釋放出一個波長為 62Onm 光子的方式釋放能量,而成為基態的 [Ru(bpy)3]2+。
  循環過程:上述化學發光過程后,反應體系中仍存在二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+ 和三丙胺(TPA),使得電極表面的電化學反應和化學發光過程可以繼續進行,這樣,整個反應過程可以循環進行。
  通過上述的循環過程,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。

四、電化學發光免疫原理
  上述的電化學發光過程產生的光信號的強度與二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+ 的濃度成線性關系。
  將二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+ 與免疫反應體系中的一種物質結合,經免疫反應、分離后,檢測免疫反應體系中剩余二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+ 經上述過程后所發出的光,即可得知待檢物的濃度。

 

 

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