化学发光免疫分析方法的应用研究进展.pdf

第43卷
分析化学( FENXI HUAXUE)评述与进展
第6期
2015年6月
Chinese Journal of Analytical Chemis
929-938
いい
DOI:10.11895/j,isn,02533820.141135
评述与进展
今いいいっい
化学发光免疫分析方法的应用研究进展
肖勤2林金明“2
(河北农业大学海洋学院,秦皇岛06600)2(清华大学化学系,北京100064)
摘要化学发光免疫分析方法因其灵敏度高、特异性好、分析速度快操作简便等优势,在临床诊断、食品检
测、环境监测等领域得到了广泛应用。建立高灵敏、高特异、高通量的化学发光免疫分析方法成为近年来的研
究热点和发展趋势。本文对化学发光免疫分析自2011年以来新方法及联用技术进行了综述,并对其在临床
诊断及食品安全等领域的应用进行了介绍,最后对该领域的研究前景进行了展望。
关键词化学发光免疫分析;磁性微粒子;金纳米粒子;共振能量转移;肿瘤标志物;评述
化学发光免疫分析( Chemiluminescence immunoassay,CLIA)是化学发光与免疫分析相结合的方法
它具有灵敏度高、特异性好、分析速度快、操作简便等优点,近年来在临床诊断、食品安全、环境监测、药
物分析中得到了广泛运用。
自从1977年Tsj等提出了化学发光免疫分析技术以来,经过近40年的发展,目前化学发光免疫
分析检测体系已经比较成熟。但是,在实际应用中,常需要对大量复杂样品或低丰度样品进行测定,而
传统的化学发光免疫分析方法已不能满足上述要求,因而建立高灵敏、高特异、高通量的CLA检测方
法成为目前化学发光免疫分析方法的研究热点和发展趋势。本文收集了2011年至今对化学发光免疫
分析研究的相关报道,对这一领域最新研究动态进行了综述。主要介绍基于化学发光免疫分析平台的
新方法及相关联用技术的研究进展,以及化学发光免疫分析法在医学诊断、食品安全等重点领域的应
用,并对其发展趋势和应用前景进行了展望。
2化学发光免疫分析新方法
传统的化学发光免疫分析方法虽然能够满足一般需求,但是对于复杂基质以及低丰度的生物或环
境样品,存在着特异性不足、信噪比低等问题。此外,由于化学能转化成光能的效率相对较低,使产生的
光信号强度不足以满足高灵敏检测的需求。因此,降低背景干扰值和增强信号强度是提高分析特异性
与灵敏度的主要途径。近几年,基于磁性微粒子( Magnetic particles,MPs)及金纳米粒子( Gold nanopar
ticles, AUNPS)的化学发光免疫分析的研究越来越多,在快速分离与提高灵敏度上有了很大的突破。
基于磁性微粒子的化学发光免疫分析
免疫分析中,抗原抗体免疫复合物的分离往往比较繁琐、费时,常常是信噪比低的原因。在CLLA
中,引入磁性微粒子作为免疫反应与分离的固相载体,是目前的策略之一。MPs主要用于与抗体相连
通过免疫反应使其能够捕获靶物质形成免疫复合物,在外加磁场的作用下,免疫复合物被滯留下来,实
现了分离,从而清除了样品中基质的干扰,降低了背景值。该技术已经广泛应用到实际样品的检测中。
表1列出了近4年来磁性微粒子作为固相载体的CLA应用实例。
大多化学发光免疫反应的基本原理通常是将检测物(抗原)相应的抗体修饰在MPe表面上,在待测
抗原、酶标抗体与固定在MPs上的抗体发生双抗夹心免疫反应后,在磁场的作用下免疫复合物被分离
2014-12-30收稿;2015-0302接受
本文系国家自然科学基金(No.81373373)及高等学校博士学科点专项科研基金(No.201100010052)资助
E-mail:jmlin@mail.tsinghua.edu.cn
分析化学
第43卷
出来,然后加人发光底物,产生光信号进行检测。如Liu等?报道了基于磁性微粒子的CLMA对人血清
中前列腺特异抗原(PSA)的检测。将包被在2.8m磁微粒上的PSA抗体,与待测PSA样品及碱性磷
酸酶(ALP)标记的PSA另一不同抗原表位的抗体进行双抗夹心法免疫反应,在外加磁场的作用下分离
免疫复合物,最后加人发光底物进行检测。与微孔板的CLA相比,MPs的介人,不但使反应试剂的用
量减少了约1/2,以及缩短了反应时间,更重要的是降低了背景值,提高了灵敏度。
表1磁性微粒子作为固相载体在CLA中的应用实例
Table 1 Examples of magnetic particles as solid phases in chemiluminescence immunoassay(CLIA)
检测物
磁性微粒粒径
检测范围
检出限
献
Magnetic particles siz
Linear range
Detection imit
Reference
m
1.0~600ng/mI
0.3 ng/ml
[1]
癌胚抗原 Carcinoembryonic antigen,CEA
甲胎蛋白 Alpha- fetoprotein,AFP
10 nm
1.0~80ng/mL
ng
磷脂酰肌醇蛋白聚糖 Glypican3,CPC3
0-2500ng/mL
0.38 ng/ml
皮质醇 Hydrocortisone,HCO
皮质酮 Corticosterone,COR
9.0~900nmol/l
4.4 nmol/L
地高辛Dig
30 nm
8.0-800nmol/
睾酮 Testosterone
雌三醇 Estriol,E3
9.0~900nmol/L
3.9 nmol/L
微藻毒素 Microcystin-LR,MC-LR
150 nm
0.02-200mg/L
0.006mg/L
神经元特异性烯醇化酶
Neuron specific enolase, NSE
1,0um
0~300ng/mL
0.2 ng/ML
[6]
蛋白 Protein S100B
1.0-2.0um
0-25 ng/ml
0.02 ng/ML
蛋白 Protein S100B
神经元特异性烯醇化酶
0.02~1ng/mL
0.005ng/mL
apecific enolase, NSI
0. 2 ng/ml
鳞状细胞癌抗原
Squamous cell carcinoma antigen, SCC
1.0-2.0um
0.02 ng/ml
前列腺特异抗原
Prostate specific antigen, PSA
0. 1-30 ng/ML
0. 1 ng/ml
癌胚抗原 Carcinoembryonic antigen,CEA1.0um0~50ug'mL.5.0pg/mL
11]
MPs的引入促进了化学发光免疫分析技术的发展,同时也出现了不同物理性状的磁性微粒子对
CLA影响的研究报道。由表1可知,MPs的大小通常在微米与纳米之间, Zhang等?比较了不同粒径
的MPs对CLA结果的影响,结果显示,100 nm Mps无论在灵敏度与检测时间上均优于2 wm MPS。而