电化学发光原理及仪器

1、Elecsys Elecsys 原理及仪器原理及仪器免疫检测技术的发展电化学发光系统及其原理电化学发光仪器性能特点电化学发光技术的优势电化学发光检测项目免疫检测技术的发展电化学发光系统及其原理电化学发光仪器性能特点电化学发光技术的优势电化学发光检测项目技术创新技术创新放免放免酶免酶免荧光免疫荧光免疫化学发光化学发光电化学发光电化学发光1960S197080S2000S1，抗体技术的革命，从使用多克隆抗体向使用单克隆抗体转变2，从手工操作向全自动分析仪的转变3，从液相放射免疫技术向均相和固相免疫分析技术的转变1959年Berson和Yalow建立了放射免疫分析方法（RIA），大大提高了免疫测定的

2、敏感度，这种标记免疫测定开拓了医学检验的新领域 。 缺点缺点 半衰期短，试剂货架期不长。标记物不断变化，试剂批间、批内变化大，标准曲线不能保存。反应时间长，操作步骤很难自动化。使用放射性核素，对人体有一定的危害性。分析的限度为 10 mol/ml 或 10 g/ml。在一定时期内曾被采用，正在被逐步取代。在一定时期内曾被采用，正在被逐步取代。放射免疫测定法放射免疫测定法1971年Engvall和Perlman建立了固相酶免疫测定方法（ELISA），这种非放射标记免疫测定在临床检验，特别是感染性疾病的诊断中取得了广泛应用。酶免疫测定法酶免疫测定法缺点缺点 试剂制备困难。操作步骤复杂，耗时长。影响

3、因素多，质量控制难以保证。最后测定的是颜色的光密度，其精密度和敏感性不如发光免疫技术。 各实验室操作不规范，质量难以保证。有学者认为各实验室操作不规范，质量难以保证。有学者认为ELISAELISA技术已逐步走向退化，可能会逐步退出临床实验室。技术已逐步走向退化，可能会逐步退出临床实验室。化学发光免疫测定法出现于20世纪90年代初。由于最后测定的是光子的量，不但对检测者无害，其敏感度和精密度均优于RIA，而且试剂较稳定，并可进行全自动分析。 化学发光免疫测定法化学发光免疫测定法采用标记催化酶（如辣根过氧化物酶）或化学发光分子（如鲁米诺）的方法，其化学反应一般不稳定，为间断的、闪烁性发光，而且在反

4、应过程中易发生裂变，导致反应结果不稳定。检测时需对结合相与游离相进行分离，操作步骤多。反应原理相对落后。缺点缺点电化学发光免疫技术电化学发光免疫技术电化学发光免疫测定法（电化学发光免疫测定法（ECLIAECLIA）发展于发展于 1996 1996年，它在年，它在发光反应中加入了电化学反应，是继放射免疫、酶免疫、发光反应中加入了电化学反应，是继放射免疫、酶免疫、化学发光免疫测定之后的新一代标记免疫测定技术，是化学发光免疫测定之后的新一代标记免疫测定技术，是电化学和免疫测定相结合的产物。电化学和免疫测定相结合的产物。世界公认的世界公认的 的临床免疫检测技术的临床免疫检测技术免疫检测技术的发展电化学

5、发光系统及其原理电化学发光仪器性能特点电化学发光技术的优势电化学发光检测项目ElecsysElecsys系列全自动免疫分析仪系列全自动免疫分析仪19961996年德国宝灵曼公司推出年德国宝灵曼公司推出Elecsys 2010Elecsys 2010系统系统世界上第一台世界上第一台 应用电化学发光技术的全自动免疫分析仪应用电化学发光技术的全自动免疫分析仪19981998年罗氏公司收购宝灵曼公司年罗氏公司收购宝灵曼公司20012001年罗氏推出电化学发光免疫模块年罗氏推出电化学发光免疫模块E 170 E 170 罗氏是全球唯一罗氏是全球唯一 应用电化学发光免疫技术制造仪器的厂商应用电化学发光免疫技

6、术制造仪器的厂商20062006年罗氏推出电化学发光免疫模块年罗氏推出电化学发光免疫模块e601e60120072007年罗氏推出电化学发光免疫模块年罗氏推出电化学发光免疫模块e411e411ECL 2010 diskECL 2010 diskE170E170ECL 2010 rackECL 2010 racke601e601ElecsysElecsys系列全自动免疫分析仪系列全自动免疫分析仪e411 diske411 diske411 racke411 rack电化学发光反应的原理电化学发光反应的原理三联吡啶钌和三丙胺在电极表面发生的电化学发光反应三联吡啶钌和三丙胺在电极表面发生的电化学发光

7、反应电化学发光原理电化学发光原理底物：三联吡啶钌底物：三联吡啶钌Ru(bpy)Ru(bpy)2+2+3 3 N N羟基琥珀酰胺酯羟基琥珀酰胺酯(NHS)(NHS) 三丙胺三丙胺(TPA)(TPA) 在电极阳极表面，以上两种电化学活性物质同时失去电子发生氧化反应，2价的Ru(bpy)2+3 标记物被氧化成3价的Ru(bpy)3+3 的标记物，TPA被氧化成阳离子自由基TPA+* ， TPA+* 很不稳定，自发地失去一个质子而形成自由基TPA* ，其为强还原剂，将一个电子给3价的Ru(bpy)3+3 ，使其成为激发态的Ru(bpy)2+3 ，而TPA自身被氧化成氧化产物。激发态的Ru(bpy)2+

8、3衰减时发射一个波长620nm的光子，重新形成基态的Ru(bpy)2+3 。这一过程在电极表面周而复始进行，产生许多光子。使得光信号增强。Sandwich Principle双抗夹心法 large molecular weight antigens are measured directly proportional measurement, means: low signal = low concentration high signal = high concentration e.g. TSH, CA 15-3 II assays双抗夹心法双抗夹心法 & & 桥联免疫法桥

9、联免疫法Competitive Principle竞争法 small molecular weight antigens are measured indirectly proportional measurement, means: high signal = low concentration low signal = high concentration e.g. T4, Folate II assays竞争法竞争法电化学发光免疫系统核心原理电化学发光免疫系统核心原理电化学发光电化学发光磁性微粒子固相磁性微粒子固相亲和素亲和素- - 生物素间接包被生物素间接包被流动池检测系统流动池检测系

10、统简单试剂管理，先进的定标概念简单试剂管理，先进的定标概念直径最小 2.8um表面积大而均一磁性微粒子呈悬浮状态使异相反应变成类均相反应加快反应速度提高反应灵敏度磁性微粒子固相载体的优点磁性微粒子固相载体的优点专利的链霉亲和素专利的链霉亲和素- -生物素包被技术生物素包被技术适用于包被各种化合物，如多肽、脂多糖等。适用于包被各种化合物，如多肽、脂多糖等。亲和素包被微粒子高效、均一、稳定、通用。亲和素包被微粒子高效、均一、稳定、通用。链霉亲和素链霉亲和素- - 生物素间接包被的优势生物素间接包被的优势生物素结合物与标本液相反应。生物素结合物与标本液相反应。生物素生物素- - 亲和素反应亲和力强。

11、亲和素反应亲和力强。由磁铁将结合标记Ag-Ab复合物的磁性微粒（结合相）吸附于电极上，游离相被缓冲液冲走；电极表面的电化学发光的信号检测完成后，磁铁移走并使用系统清洁液冲走电极表面的结合标记Ag-Ab复合物的磁性微粒子；实现了结合相与游离相的全自动分离流动池检测系统流动池检测系统简单的试剂管理简单的试剂管理n适用于电化学发光全自动免疫分析仪各种型号 Elecsys 2010 and the Modular E 170n2维条形码自动输入全部信息n试剂联体包 成分独立 稳定好n无需配制，打开即用n自动开闭试剂瓶盖，有效地防止挥发等电化学发光试剂极为稳定电化学发光试剂极为稳定两点定标，节约成本二维

12、条码系统，信息量大先进的两点定标方式先进的两点定标方式罗氏研发部：建筑在参考标准上的 Master calibrator curve：10-12point每批试剂：Lot-specific master calibration curve (n = 5 or 6)客户端：换批号两点定标免疫检测技术的发展电化学发光系统及其原理电化学发光仪器性能特点电化学发光技术的优势电化学发光检测项目真正的连续随机进样15个试剂通道，带有冷藏装置试剂盒自动开/关样本盘30个样本位置，样本架型 75个样品位，可随时插入急诊条形码和原始管样本系统，以及主动样本识别功能检测速度：90测试/小时 （真实速度）主动的试剂

13、识别功能彩色液晶触摸屏具备液面检测，凝块/气泡自动探测功能检测结果数据自动传送可连接中文数据系统Elecsys 2010Elecsys 2010分析仪系统规格与参数分析仪系统规格与参数真正的连续随机进样18个试剂通道，带有冷藏装置试剂盒自动开/关样本盘30个样本位置，样本架型 75个样品位，可随时插入急诊条形码和原始管样本系统，以及主动样本识别功能检测速度：86测试/小时 （真实速度）主动的试剂识别功能彩色液晶触摸屏（键盘）具备液面检测，凝块/气泡自动探测功能检测结果数据自动传送可连接中文数据系统e411e411分析仪系统规格与参数分析仪系统规格与参数E170E170cobas e 601co

14、bas e 601最先进的模块化设计理念基于智能化流程管理软件的多模块组合可一模块工作，另一待机，便于维修工作在需增加设备时只要添加模块，减少重复开支生化免疫一体化联机同一轨道连接，同一计算机控制所有模块e601e601模块化设计理念模块化设计理念全新的全新的cobas e librarycobas e library概念概念及时得到更新信息及时得到更新信息电子版试剂说明书电子版定标、质控条形码相关通知远程诊断服务远程诊断服务 软硬件升级远程帮助平台系统信息分析 系统参数备份 样本装载容量样本装载容量多达多达150150个样本个样本立即的急诊样立即的急诊样本处理本处理急诊吸样等待时间低于急诊吸

15、样等待时间低于1 1分钟分钟全自动的质控全自动的质控功能功能QC-QC-样样本可长期在机本可长期在机周期周期 QC QC 定标后自动触发质控定标后自动触发质控 自动重做功能自动重做功能Rack Rotor = Rack Rotor = 重做缓部区重做缓部区重做及反射样本测试不受限制重做及反射样本测试不受限制The Core UnitThe Core Unit快快速灵活的样本管理功能速灵活的样本管理功能快快速灵活的样本管理功能速灵活的样本管理功能免疫检测技术的发展电化学发光系统及其原理电化学发光仪器性能特点电化学发光技术的优势电化学发光检测项目同行业中同行业中最先进最先进的分析原理的分析原理专利

16、的电化学发光分析技术（ECL） 最好的化学发光标记物最好的化学发光标记物-三联吡啶钌三联吡啶钌分子量小，结构简单。可以标记于抗原，抗体，核酸等各种分子量，分子结构的物质。从而具有最齐全的检测菜单。三联吡啶钌为水溶性，且高度稳定的小分子物质。保证电化学发光反应的高效和稳定，而且避免了本底噪声干扰。 最先进的包被技术最先进的包被技术采用罗氏公司专利的链霉亲和素-生物素包被技术。链霉亲和素-生物素是最牢固和特异的结合。保证了牢固的包被效果和特异的检测结果。电化学发光技术的优势电化学发光技术的优势电化学发光技术的优势电化学发光技术的优势特殊的磁性微粒子载体以及分离技术特殊的磁性微粒子载体以及分离技术由

17、聚苯乙烯包被的磁性微粒子为载体，直径仅为2.8um。同类型产品最小提供类均相的反应环境，增加反应面积，提高反应速度；保证最终检测结果的高灵敏度；利用磁性分离技术，实现全自动化分析。与其它几种标记免疫测定技术相比，电化学发光具有更多的优点：与其它几种标记免疫测定技术相比，电化学发光具有更多的优点：1. 高灵敏度，检测下限达pmol；2. 线形范围宽，达7个数量级；3. 快速，出第一个结果的时间仅需数分钟；4. 应用范围广，可以同样的灵敏度和线性范围检测各种物质，包括DNA；5. 试剂稳定，无污染和衰变问题；6. 自动化程度高。免疫检测技术的发展电化学发光系统及其原理电化学发光仪器性能特点电化学发

18、光技术的优势电化学发光检测项目甲状腺项目肿瘤标志物性激素类 肝炎系列心脏功能贫血诊断指标骨质疏松其它项目 Elecsys系列全自动分析仪检测项目系列全自动分析仪检测项目最最齐齐全全的的检检测测项项目目菜菜单单甲甲 状状 腺腺 项项 目目 TSH 促甲状腺激素促甲状腺激素 （查明甲状腺功能的初筛试验）（查明甲状腺功能的初筛试验）T3 三碘甲状腺原氨酸（作用于靶器官的主要甲状腺激素）三碘甲状腺原氨酸（作用于靶器官的主要甲状腺激素）T4 甲状腺素甲状腺素 （诊断甲亢、甲低）（诊断甲亢、甲低）FT3 游离三碘甲状腺原氨酸游离三碘甲状腺原氨酸FT4 游离甲状腺素游离甲状腺素TG 甲状腺球蛋白甲状腺球蛋白

19、 （甲状腺体完整性的特殊标志物）（甲状腺体完整性的特殊标志物）Tuptake 甲状腺素结合力甲状腺素结合力 （了解甲状腺素的结合位点数）（了解甲状腺素的结合位点数）Anti-TG 抗甲状腺球蛋白抗体（增高见于慢性桥本甲状腺炎等）抗甲状腺球蛋白抗体（增高见于慢性桥本甲状腺炎等）Anti-TPO 抗甲状腺过氧化物酶抗体抗甲状腺过氧化物酶抗体肿肿 瘤瘤 标标 志志 物物AFP 甲胎蛋白甲胎蛋白 （原发性肝癌最特异的肿瘤标志物）（原发性肝癌最特异的肿瘤标志物）CEA 癌胚抗原癌胚抗原 （增高多见于结肠癌患者）（增高多见于结肠癌患者）CA125 糖类抗原糖类抗原125 （最可靠的卵巢癌诊断指标）（最可靠

20、的卵巢癌诊断指标）CA15-3 糖类抗原糖类抗原15-3（主要用于乳腺癌的监测和筛选）（主要用于乳腺癌的监测和筛选）CA19-9 糖类抗原糖类抗原19-9（胰腺癌敏感性最高的标志物）（胰腺癌敏感性最高的标志物）CA72-4 糖类抗原糖类抗原72-4（胃（胃 肠肠 道道 和和 卵卵 巢巢 癌癌 的的 肿肿 瘤瘤 标标 志志 物）物）Cyfra21-1非小细胞肺癌抗原非小细胞肺癌抗原NSE 神经元特异性烯醇化酶（小细胞肺癌检出的阳性率高）神经元特异性烯醇化酶（小细胞肺癌检出的阳性率高）PSA 前列腺特异性抗原前列腺特异性抗原 （前列腺癌的筛选与早期诊断）（前列腺癌的筛选与早期诊断）Free PSA

21、 游离前列腺特异性抗原游离前列腺特异性抗原S100 S100蛋白质蛋白质 (辅助诊断恶性黑色素瘤患者能脑损伤患者辅助诊断恶性黑色素瘤患者能脑损伤患者)性性 激激 素素 类类Cortisol 皮质醇皮质醇 （最主要的糖皮质类固醇）（最主要的糖皮质类固醇）Estradiol 雌二醇雌二醇 （生物活性最强的雌激素）（生物活性最强的雌激素）FSH 促卵泡生成激素促卵泡生成激素LH 促黄体生成激素促黄体生成激素HCG 人绒毛膜促性腺激素人绒毛膜促性腺激素 + 亚单位亚单位HCG STAT 总总HCG （2010及及e411）Progesterone 孕酮孕酮Prolactin 泌乳素泌乳素Testost

22、erone 睾酮睾酮DHEA-S 硫酸脱氢雄甾酮（辅助诊断多毛症和女子男性化）硫酸脱氢雄甾酮（辅助诊断多毛症和女子男性化）SHBG 性激素结合球蛋白性激素结合球蛋白协同调节和刺激性腺的发育和功能协同调节和刺激性腺的发育和功能肝肝 炎炎 系系 列列 HBsAg II 乙肝表面抗原（检测乙肝表面抗原（检测HBV感染的首选标志物）感染的首选标志物）Anti-HBs 乙肝表面抗体乙肝表面抗体HBeAg 乙肝乙肝e抗原抗原 （阳性提示大量病毒存在）（阳性提示大量病毒存在）Anti-Hbe 乙肝乙肝e抗体抗体Anti-HBc 乙肝核心抗体乙肝核心抗体Anti-HBc IgM 乙肝核心抗体乙肝核心抗体IgM

23、 HBsAg Confirmatory 乙肝表面抗原确证实验乙肝表面抗原确证实验Anti-HAV 甲肝抗体甲肝抗体Anti-HAV IgM 甲肝抗体甲肝抗体IgM心心 脏脏 功功 能能CK-MB 肌酸肌酶同功酶（诊断心肌缺血性损伤的重要指标）肌酸肌酶同功酶（诊断心肌缺血性损伤的重要指标）Digoxin 地高辛地高辛Digitoxin 洋地黄洋地黄Myoglobin 肌红蛋白肌红蛋白 （诊断急性心肌梗死的的重要指标）（诊断急性心肌梗死的的重要指标）Troponin T 肌钙蛋白肌钙蛋白T （心肌损伤特异的标志）（心肌损伤特异的标志）pro-BNP 脑利钠肽前体（反映心衰的标志物）脑利钠肽前体（反

24、映心衰的标志物）贫贫 血血 诊诊 断断 指指 标标Ferritin 铁蛋白铁蛋白B12 维生素维生素B12 （辅助诊断巨幼细胞性贫血）（辅助诊断巨幼细胞性贫血）Folate 叶酸叶酸 （辅助诊断巨幼细胞性贫血）（辅助诊断巨幼细胞性贫血）RBC Folate 红细胞内叶酸红细胞内叶酸 （真实反映组织中叶酸的含量）（真实反映组织中叶酸的含量）骨骨 质质 疏疏 松松 -CrossLaps -胶原降解产物胶原降解产物N-Osteocalcin N端骨钙素端骨钙素PTH 甲状旁腺激素甲状旁腺激素P1NP 总总I 型胶原氨基端延长肽型胶原氨基端延长肽其其 它它 项项 目目IgE 免疫球蛋白免疫球蛋白E H

25、IV combi 艾滋病抗原抗体联合试验艾滋病抗原抗体联合试验ACTH 促肾上腺皮质激素促肾上腺皮质激素INSULIN 胰岛素胰岛素C-PEPTIDE C肽肽Elecsys Rubella lgG Elecsys Rubella lgG Elecsys Rubella lgMElecsys Rubella lgMElecsys Toxo lgGElecsys Toxo lgGElecsys Toxo lgMElecsys Toxo lgMElecsys CMV lgG Elecsys CMV lgG Elecsys CMV lgMElecsys CMV lgMTORCHTORCH用于孕妇的产前

26、检查用于孕妇的产前检查1 1、ElecsysElecsys Anti-HCV Anti-HCV 2 2、2121三体（唐氏综合症）评估项目及软件三体（唐氏综合症）评估项目及软件 Elecsys PAPP-A Elecsys free HCGElecsys PAPP-A Elecsys free HCG 用于辅助诊断怀孕头三个月的胎儿是否有患用于辅助诊断怀孕头三个月的胎儿是否有患唐氏综合症的危险唐氏综合症的危险 3 3、ElecsysElecsys IL -6 IL -6 能更早的反映患者的急性炎症，如脓血症能更早的反映患者的急性炎症，如脓血症 4 4、ElecsysElecsys Anti-CCP Anti-CCP