主题：【分享】电致化学发光

电致化学发光作为一种分析技术,不仅可用于化学分析,而且正在被越来越多地用于生物检测和传感技术中。电致化学发光生物分析是最近发展起来的一种新型的分析方法,是化学发光、电化学、生物分析、微电子技术以及传感技术相结合的最新产物,主要用于临床、农业、环境监测等领域。电致化学发光
(ECL) 是某些具有电致化学发光活性的物质处在一定的电位时,与溶液中氧化还原物质作用生成的不稳定激发态迁移回基态时所导致的化学发光。ECL 生物传感器技术主要应用在免疫标记技术、生物化学固定化技术与微细加工技术等方面。
　 电化学发光免疫
  免疫分析研究的物质基础是抗体和抗原,对抗原和抗体进行特殊标记是免疫技术的关键。
  电致化学发光免疫分析技术( ECL IA) 是利用化学发光剂作为标记物标记抗体或抗原而形成稳定的复合物。当这种复合物与被检测物中对应的抗原或抗体结合后,在加电电极的作用下激发出特异的光,根据发光的强度可检测出被测物的浓度等参数值。ECL 免疫分析可分为直接法、双夹心法和竞争法等3 种方法,其中直接法主要用于检测抗体,双夹心法主要用于测定大分子抗原,竞争法主要用于测定小分子抗原。电致化学发光技术正被越来越多地应用在生物分析领域中,用于蛋白质、激素、肿瘤、病毒、毒物等成分析检测,服务于临床、卫生、食品、环保和军事等领域。
  电化学发光与生物化学固定化技术
  在20 世纪90 年代中期, 有研究者将磁珠 应用到电致化学发光免疫检测中,其原理是使用物理吸附、包埋和共价结合等生化固定方法通过聚合物将抗体(抗原) 固定在纳米级的磁珠上,注射到装有电极的反应池中,电磁场将磁珠吸附在反应池的底部;然后将待测物质溶液注射到反应池中,待测物质溶液中的目标抗原(抗体) 与固定在磁珠表面的抗体(抗原) 结合,其它的非目标物质则被从反应池中冲洗掉;再将发光剂标记的抗体(抗原) 注射到反应池中,最终形成偶联磁珠抗体(抗原)2待测目标抗原(抗体)-发光剂标记的抗体(抗原) 夹心复合体。形成的复合体在加电电极的作用下会产生特异性发光,通过检测发光强度,可测出待测目标物质的含量。磁珠固定方法有效解决了免疫检测过程中非特异物质有效分离的问题,大大提高了检测灵敏度,在免疫检测中得到越来越广泛地使用。磁珠ECL 技术不仅可用于免疫检测中,还可用于酶及底物、DNA 等对象的分析和检测。
　 电化学发光与微细加工技术
  由于生物芯片特别是基因芯片技术的发展,越来越多的人看到了ECL 技术应用到生物芯片上的诱人前景。ECL 反应池、电极被制作得越来越小,分析所需的样品量也随之越来越少,而检测精度却越来越高。半导体光刻技术、厚膜薄膜技术、丝网印刷技术等应用于其它高科技领域的技术被引用到制作电致化学发光分析系统中,为该系统拓展了一个全新的发展空间,使系统的集成度和微型化等性能得到大幅度的提高。
  Fiaccabrino等设计了磁珠流动注射式ECL 检测装置,在5 mm ×6 mm 的硅基片上制作了微型的ECL 探针,包括电极、反应池和电传感器。电极为金或铂金的插指电极,用光刻的方法刻蚀在硅基片上,1 mm 长即包含125 对电极,每个电极宽3. 2μm ,电极间距0. 8μm ; 反应池用覆盖在硅片上环氧树脂刻蚀而成,光电二极管紧贴反应池,接收ECL 反应产生的光,以检测被测物质的含量,反应池可容纳的溶液量为2. 25μL 。该装置被用于检测可待因,线性范围为0. 1～2 mmol/ L ;用于检测葡萄糖,其线性范围为50～500 mol/ L 。
      随着毛细管电泳(CE) 芯片技术的发展,ECL 与CE 芯片的联合应用的报道越来越多。电致化学发光检测技术应用到生物检测和分析中,为生物检测提供了一种全新的手段。由于这种方法具有精度高、应用范围广和易于集成等优点,使它将成为生物技术领域的一种主要检测方式。