电化学发光免疫分析在免疫检验中的应用及结果影响因素研究

王玉霞

(开封第二中医院检验科，河南开封475004)

电化学发光免疫分析在免疫检验中的应用及结果影响因素研究

王玉霞

(开封第二中医院检验科，河南开封475004)

目的研究电化学发光免疫分析在免疫检验中的应用情况，并分析其结果的主要影响因素。方法对电极形状对电化学发光影响情况进行了研究和分析，比较了不同形状的电极的发光效率。结果四孔电极电化学发光强度较圆片电极提升约50%至90%，采用圆片电极检测Ru(bpy)3Cl2.6H2O极限值为1fmol/L，采用四孔圆片电极极限为1amol/L可见通过提高比表面积可实现发光效率的增加。结论电化学发光免疫分析是一种方便、快捷且灵敏度较高的免疫检验方法，电极形状对电化学发光效率具有较大影响，电化学发光主要集中在边缘位置，调整比表面积可实现检测范围动态可调整。

电化学发光；免疫检验；电化学发光效率；影响因素

电化学发光免疫分析(electrochemiuminescence immunoassay，ECLIA)是免疫检测和光化学发光结合的新型免疫分析方法[1]，与常规化学发光不同，电化学发光免疫分析的标记物为电极表面的特异性化学发光反应[2]，由电化学和化学发光两个部分组成[3]。与其他免疫分析法比较，电化学发光免疫分析具有灵敏度高、检验范围广、检验速度快、无任何发射性等多种优点[4]，在自动免疫分析前沿技术中，以其较好的操控性和极强稳定性的优势在生命科学研究中表现出了较好的发展前景[5，6]。为研究电化学发光免疫分析在免疫检验中的应用及结果影响因素情况，设计了圆片、四孔、螺旋丝状三种形态电极，对其电化学发光图像及发光强度进行了检测，现将相关情况报告如下。

1 资料与方法

1.1 试剂及仪器试验选择美国Sigma-Aldrich公司生产的六水合二氯三联吡啶钌、Sigma公司生产的三丙胺、郑州市统麒化工产品有限公司生产的硫酸钾等常用试剂。二维成像系统由ICCD、ST-130控制器、恒温水泵、PC机组成。由ST-130控制器制冷零下40℃后，放入暗箱，通过光学透镜在ICCD光电阴极成像[7]，由ST-130控制器进行数据采集和传送，通过winview对图像进行处理。

1.2 电极选择本次实验使用的三种电极均为定做电极，圆片电极直径为1.5cm，四孔电极通过对圆片电极钻直径1mm的小孔获得，螺旋丝电极通过铂丝弯曲制作。

1.3 实验方法将六水合二氯三联吡啶钌溶解到0.1mol/L的硫酸钾中，配制成1mmol/L母液，实际应用时采用磷酸盐稀释到相应浓度，将六水合二氯三联吡啶钌和三丙胺按照2：1比例加入样品池，两级电压为1.25V，采用ICCD成像，并对发光强度进行探测。

1.4 统计学处理对统计数据采用SPSS 17.0进行分析，计量采用均数±标准差（x±s）表示，采用t检验，P＜0.05视为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 电化学发光影像圆片电极和四孔电极均有边缘发光现象，四孔电极除四孔发光外，小孔也有发光现象，100mol/L六水合二氯三联吡啶钌与三丙胺图形清晰，信噪比为4，螺旋状电极发光为螺旋状。

2.2 发光强度比较使用浓度从1amo/lL到1nmo/ lL的六水合二氯三联吡啶钌和三丙胺，分别测试圆片和四孔电极的发光体系的ECL强度，测试结果如表1。

表1可见，四孔电极电化学发光强度较圆片电极提升约为50%至90%的，采用圆片电极检测Ru(bpy)3Cl2.6H2O极限值为1fmol/L，采用四孔圆片电极极限为1amol/L，可见通过提高比表面积可实现发光效率的增加。

3 讨论

抗原-抗体特异性结合是当前免疫学最关心的核心问题，而电化学发光免疫分析恰恰是较好的利用这种生物特异性实现了对复杂生物体系的分析选择[8，9]。

在现有电化学发光技术中，广泛采用的工作电极都是表面光滑的圆片状电极[10，11]。所以根据“边缘效应”，电荷在电极表面分布不均，使得发光主要集中在工作电极的边缘，而电极中间的部分区倒职寸发光来说几乎是无效的，这导致了发光效率低，探测灵敏度低，使得探测极限只育影左到皮摩尔或纳摩尔量级[12，13]。有研究者[14，15]采用电化学发光免疫分析对人绒毛膜促性腺激素、前列腺特异性抗原、游离甲状腺素的测定情况。有研究者采用电化学发光免疫分析证实了黄疸和溶血对测试结果无影响。有研究者[18]利用电化学发光免疫分析对前列腺特异性抗原测试情况应用于前列腺患者临床诊断分析，使电化学发光免疫分析蛋白质及激素分析应用到了临床当中。有研究者[19]对电化学发光免疫分析进行条件优化后，实现了高灵敏度细菌浓度测定，完成了鼠疫抗原、沙门菌、O-157病毒的食品环境测定，为电化学发光免疫分析在食品环境中的应用开辟了道路[12]。有研究者对黑素瘤中酪氨酸脱脂核糖核酸进行扩增后，采用电化学发光免疫分析对其产物进行定量分析，将电化学发光免疫分析应用到了核酸杂交分析当中[20]。

表1 圆片和四孔电极上的电化学发光强度比较情况

作为一种前沿免疫标记技术，电化学发光免疫分析给临床诊断及生命科学研究提供了一种有效的非同位素检测手段，已经成为免疫分析和DNA分析的前沿方法，相关理论研究及芯片开发工作均取得了长足发展[21]。本研究以电化学发光免疫分析中应用及结果影响因素为切入点，通过不同形状电极对其发光情况的研究分析，发现圆片电极和四孔电极均有边缘发光现象，四孔电极除四孔发光外，小孔也有发光现象，100mol/L六水合二氯三联吡啶钌与三丙胺图形清晰，信噪比为4，螺旋状电极发光为螺旋状。四孔电极电化学发光强度较圆片电极提升约为50%~90%，采用圆片电极检测Ru(bpy)3Cl2.6H2O极限值为1fmolL/，采用四孔圆片电极极限为1amo/lL，考虑如果使用筛网状电极可达1μmolL/。我们认为通过提高比表面积可实现发光效率的增加。

总之，电化学发光免疫分析是一种方便、快捷且灵敏度较高的免疫检验方法[18，19]，电极形状对电化学发光效率具有较大影响[20，21]，电化学发光主要集中在边缘位置，调整比表面积可实现检测范围动态可调整。

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2017-06-01)