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化學發光測定儀百科知識
發布時間:2025-03-24 09:30:37

化學發光測定儀百科知識

1. 定義

化學發光測定儀是一種通過檢測化學反應過程中釋放的光信號,對物質進行定性或定量分析的高靈敏度儀器。廣泛應用于生物醫學、環境監測、食品安全等領域,特別適用于痕量物質檢測(如激素、病毒抗原、重金屬等)。


2. 工作原理

化學發光(Chemiluminescence)是物質在化學反應中釋放能量并轉化為光輻射的現象。儀器通過以下步驟實現檢測:

  • 反應觸發:待測物與試劑(如酶、發光底物)發生特異性反應(如氧化、催化),生成激發態中間體。

  • 光輻射:激發態物質退激時釋放光子(波長通常在400-600 nm)。

  • 信號捕獲:光電倍增管(PMT)或CCD將光信號轉換為電信號并放大。

  • 數據分析:系統根據信號強度計算待測物濃度,通常采用標準曲線法或內標法。


3. 儀器結構

  • 核心組件:

    • 樣品室:提供恒溫、避光的反應環境,避免外界干擾。

    • 檢測器:光電倍增管(PMT)為主,部分儀器使用CCD或CMOS傳感器。

    • 信號處理系統:包括放大器、濾波器和數據處理器。

    • 自動進樣系統(高端機型):提高檢測通量和重復性。

  • 輔助模塊:

    • 溫控系統:維持反應溫度(如37℃恒溫)。

    • 試劑存儲倉:冷藏功能以保持試劑活性。


4. 應用領域

領域典型應用
生物醫學腫瘤標志物(如AFP、CEA)、激素(如TSH)、傳染病檢測(HIV、COVID-19抗體)
環境監測水體/土壤中重金屬(如Hg2?)、有機污染物(如多環芳烴)的痕量分析
食品安全農藥殘留(如有機磷)、獸藥殘留(如氯霉素)、毒素(黃曲霉毒素)檢測
藥物研發高通量篩選(HTS)中酶活性、受體-配體相互作用分析

5. 優勢與局限

  • 優勢:

    • 靈敏度極高(可達10?1? mol/L),優于比色法和熒光法。

    • 無需外部光源,背景干擾低。

    • 線性范圍寬(4-6個數量級),適合寬濃度樣本。

  • 局限:

    • 反應易受溫度、pH、雜質干擾,需嚴格控制實驗條件。

    • 發光試劑(如魯米諾、吖啶酯)成本較高,且發光持續時間短(數秒至數分鐘)。


6. 維護與選型指南

  • 日常維護:

    • 定期清潔樣品室,防止殘留物污染。

    • 校準光電倍增管靈敏度(每月一次)。

    • 避免強光直射檢測器,以防器件老化。

  • 選型建議:

    • 靈敏度:根據檢測目標濃度選擇(如超微量檢測需PMT檢測器)。

    • 檢測通量:臨床實驗室優先選擇多通道自動進樣機型。

    • 兼容性:支持多種檢測模式(如化學發光+熒光)的儀器更具擴展性。


7. 發展趨勢

  • 微型化:便攜式化學發光儀用于現場快速檢測(如食品安全快檢)。

  • 聯用技術:與微流控芯片、納米材料結合,提升檢測效率。

  • 智能化:AI算法優化數據分析,減少人為誤差。


附:常見化學發光體系

  • 魯米諾體系:用于H?O?和過氧化物酶檢測。

  • 吖啶酯體系:直接標記抗原/抗體,無需催化劑。

  • 電化學發光(ECL):結合電化學激發,用于羅氏Elecsys系列儀器。

通過上述技術特性,化學發光測定儀已成為現代分析實驗室不可或缺的工具,尤其在精準醫療和痕量污染物監測中發揮關鍵作用。

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