化學發(fā)光反應參與的免疫測定分為二種類型。第一種是以發(fā)光劑作為酶免疫測定的底物,通過發(fā)光反應增強測定的敏感性;第二種是以發(fā)光劑作為抗體或抗原的標記物,直接通過發(fā)光反應檢測標本中抗原或抗體的含量。
從標記免疫測定來看,化學發(fā)光酶免疫測定(chemiluminescentenzymeimmunoasssay,CLEIA)應屬酶免疫測定。測定中2次抗原抗體反應步驟均與酶免疫測定相同,僅最后一步酶反應所用底物為發(fā)光劑,通過化學發(fā)光反應發(fā)出的光在特定的儀器上進行測定。兩種常用的標記酶,辣根過氧化物酶(HRP)和堿性磷酸酶(AP)均有其發(fā)光底物,由此建立的CLEIA均在臨床檢驗中應用。
(一)HRP標記的CLEIA
常用的底物為魯米諾或其衍生物。魯米諾的氧化反應在堿性緩沖液中進行,通常以0.1mol/LpH8.6Tris緩沖液作底物液,魯米諾和H2O2在無HRP催化時也能緩慢自發(fā)發(fā)光,而在最后光強度測定中造成空白干擾,因而宜分別配制成2瓶試劑溶液,只在用前即刻混合。
HRP催化魯米諾氧化的反應可被某些酚試劑(如鄰-碘酚)或螢火蟲熒光素酶等加強。加強劑的作用是增強發(fā)光和延長發(fā)光時間,由此可提高敏感度。
(二)AP標記的CLEIA
在以AP為標記酶的CLEIA中,應用的底物為adamantyldioxetasephosphate,有不少衍生物的商品試劑如PPD可供應用。發(fā)光反應的反應式如下:
化學發(fā)光f1411.cn/rencai/標記免疫測定亦稱化學發(fā)光免疫測定(chemiluminescentimmunoassay,CLIA),是用化學發(fā)光劑直接標記抗原或抗體的一類免疫測定方法。用作標記的化學發(fā)光劑應符合以下幾個條件:①能參與化學發(fā)光反應;②與抗原或抗體偶聯(lián)后能形成穩(wěn)定的結(jié)合物試劑;③偶聯(lián)后仍保留高的量子效應和反應動力;④應不改變或極少改變被標記物的理化特性,特別是免疫活性。魯米諾類和吖啶酯類發(fā)光劑等均是常用的標記發(fā)光劑。
魯米諾類的發(fā)光反應須有催化劑(例如過氧化物酶)催化,且與蛋白質(zhì)或肽結(jié)合后其發(fā)光作用減弱,因此魯米諾類在CLEIA中是很好的底物,但已較少用于CLIA的標記。吖啶酯類對CLIA更為適用,其顯著的優(yōu)點是:①氧化反應不需催化劑,只要堿性環(huán)境中就可以進行。反應物在加入H2O2后再加氫化鈉溶液,發(fā)光反應迅速,本底低。②在氧化反應過程中,結(jié)合物被分解,因此游離的吖啶酯的發(fā)光不受抑制。試劑穩(wěn)f1411.cn定性好。
在電化學發(fā)光免疫測定(electrochemluminescenceimmunoassay,ECLI)中應用的標記物為電化學發(fā)光反應的底物三聯(lián)吡啶釕,其衍生物N-羥基琥珀酰胺(NHS)酯可通過化學反應與抗體或不同化學結(jié)構的抗原分子結(jié)合,制成標記的抗體或抗原。ECLI的測定模式與ELISA相似,分二個步驟進行。以雙抗體夾心法測定抗原為例,第一步在試管中進行,反應物為Ru(bpy)32+標記的抗體、吸附在磁性微球上的固相抗體以及受檢的標本,反應式如圖18-2。
圖18-2 ECLI中的抗原抗體反應
反應后除由標記抗體、固相抗體與標本中的抗原形成的夾心復合物外,尚有多余的標記抗體和固相抗體。第二步是將反應液輸入特殊的檢測儀器的反應室中(圖18-3),隨即用含三丙胺(TPA)的緩沖液沖洗。反應室電極下有磁鐵。含磁性微球的夾心復合物及游離的固相抗體被吸附在電極表面,游離的標記抗體隨沖洗液流出。此時在反應室中即發(fā)生如圖18-1的電化學發(fā)光反應。發(fā)出的光由光電倍增管轉(zhuǎn)為信號,通過電信號的測定反映標本中抗原的含量。
圖18-3 ECLI中的ECL反應
ECLI具有以下優(yōu)點:①標記物在再循環(huán)利用,使發(fā)光時間更長、強度更高、易于測定;②敏感度高,可達pg/ml或pmol水平;③線性范圍寬,>104;④反應時間短,20min以內(nèi)可完成測定;⑤試劑穩(wěn)定性好,2~5℃可保持一年以上。
放射免疫分析因標記物的放射性在應用中存在不少問題。為替代這一廣被采用的測定方法,近年來創(chuàng)立了多種新的標記免疫技術;瘜W發(fā)光免疫測定具有明顯的優(yōu)越性:①敏感度高,甚至超過RIA;②精密度和準確性均可與RIA相比;③試劑穩(wěn)定,無毒害;④測定耗時短;⑤測定項目多;⑥已發(fā)展成自動化測定系統(tǒng)。因此化學發(fā)光免疫測定在醫(yī)學檢驗中不僅能取代RIA,而且可得到更為廣泛的應用。