簡述化學發光的原理及分類
化學發光（Chemiluminescence，CL）是在沒有光、電、磁、聲、熱源激發的情況下，由化學反應或生物化學反應產生的一種光輻射。以此為基礎的化學發光分析法是近30 年來發展起來的一種高靈敏的微量及痕量分析法，由于可以進行發射光子計量，又沒有外來激發光源存在時散射光背景的干擾，因而具有很高的靈敏度（檢出限可達10-12-10-21mol），很寬的線性范圍 （3-6個數量級），而且簡單，自動化程度高等優點而被臨床普遍接受。通過對人血液、體液、組織等進行各種微量活性物質的精確定量分析，對于疾病的診斷、療效評價、健康人群篩查等具有重要指導意義，為臨床醫生對疾病的準確診斷提供重要依據。
化學發光分析法是分子發光光譜分析法中的一類，是指物質在進行化學反應時，由于吸收了反應時產生的化學能，而使反應產物分子激發至激發態，受激分子由激發態回到基態時，便發出一定波長的光。根據化學發光反應在某一時刻的發光強度或發光總量來確定組分含量的分析方法叫化學發光分析法。
按化學反應類型分類，可分為酶促化學發光和非酶促化學發光兩類。其中酶促化學發光主要包括辣根過氧化物酶（HRP）系統、堿性磷酸酶 （ALP）系統、黃嘌呤氧化酶系統等。酶促發光的共同特點為發光過程中作為標記物的酶基本不被消耗，而反應體系中發光劑充分過最，因此發光信號強而穩定，且發光時間較長。因此可采用速率法測量，故檢測方式簡單、成本較低。酶促反應的主要缺點為工作曲線可能隨時間漂移，而且低端斜率容易呈非線性下移。而非酶促化學發光包括吖啶酯系統、草酸酯系統、三價鐵-魯米諾系統等。非酶促發光的共同特點為發光過程中標記物被消耗，同時作為標記物的發光劑是發光反應的瓶頸，即含量總是相對不足，因此發光信號持續時間較短；如果直接在免疫反應杯中啟動發光反應，由于發光劑被很快消耗，故只能進行一次性測量。所以重復性較差。為降低檢測成本并實現重復測量，目前普遍采用原位進樣加流動池的時間積分測量方式。
魯米諾與辣根過氧化物酶系統發光原理圖
按發光持續時間分類：可分為閃光和輝光兩類，閃光型發光時間在數秒內，如吖啶酯系統。其檢測方式一般采用原位進樣和時間積分法測量，即在檢測器部位加裝進樣器，并保證加入發光劑和檢測2個過程同步進行；同時以整個發光信號峰的面積為發光強度。而輝光型發光時間在數分鐘至數十分鐘以上，如HRP一魯米諾系統、ALP—AMPPD系統、黃嘌呤氧化酶-魯米諾系統等。其信號檢測無需原位進樣，一般以速率法測量，即在發光信號相對穩定的區域任意點測量單位時間的發光強度。
化學發光動力曲線圖（圖左 輝光型；圖右 閃光型）
另外，電化學發光免疫分析（Electrochemiluminescence，ECL）是指由電化學反應引起的化學發光過程。ECL的反應在電極表面進行，發光底物為三聯吡啶釕
[Ru（byp）3] 2+，三丙胺（TPA）用來激發光反應。在陽極表面，兩種物質同時失去電子。在電極板上[Ru（byp）3] 2+被氧化成[Ru（byp）3] 3+,TPA也被氧化成陽離子自由基（TPA+. ），（TPA+. ）自發地釋放一個質子而變成非穩定分子（TPA.），將一個電子遞給[Ru（byp）3] 3+，形成激發態的[Ru（byp）3] 2+.。[Ru（byp）3] 2+.在衰減的同時發射一個波長為620nm的光子，重新回到基態[Ru（byp）3] 2+。這一過程在電極表面反復進行，產生高效、穩定的連續發光，并不斷增強。
電化學發光原理圖
化學發光種類繁多，應用范圍廣，同時國內市場需求量大，將近300億發光檢驗需求亟待滿足，同時在政策利好的背景下，分級診療、區域檢驗中心政策均登臺，相信化學發光檢驗將全面得到推廣和應用。
參考文獻：
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