電化學(xué)發(fā)光原理介紹

1、電化學(xué)發(fā)光原理一、概念電 化 學(xué) 發(fā) 光 免 疫 測(cè) 定 Electrochemiluminescence immunoassay, ECLI.ECLI 是繼放射免疫、酶免疫、熒光免疫、化學(xué)發(fā)光免疫測(cè)定以后得新一代標(biāo)記免疫測(cè)定技術(shù)。 電化學(xué)發(fā)光法源于電化學(xué)法和化學(xué)發(fā)光法,而 ECLI 是電化學(xué)發(fā)光 ECL 和免疫測(cè)定相結(jié)合的產(chǎn)物,是一種在電極表面由電化學(xué)引發(fā)的特異性化學(xué)發(fā)光反應(yīng),包括了電化學(xué)和化學(xué)發(fā)光二個(gè)過(guò)程。ECL 不僅可以應(yīng)用于所有的免疫測(cè)定,而且還可用于 DNA/RNA探針檢測(cè)。二、反應(yīng)底物ECL 反應(yīng)底物有兩種:三氯聯(lián)吡啶釕 Rubpy32 + 絡(luò)合物:釕 Ruthenium , Ru

2、 , 原子序數(shù) 44, 原子量 101.07. 元素名來(lái)自拉丁文, 原意是 “俄羅斯” 。 1827年俄國(guó)化學(xué)家?jiàn)W贊在鉑礦中發(fā)現(xiàn)釕 ;1844年俄國(guó)化學(xué)家克勞斯肯定它是一種新元素。 釕 在地殼中的含量約為十億分之一, 在鉑系元素中含量最少的一個(gè)。 釕常與其他鉑系元素一起 分散于沖積礦床和砂積礦床中。 釕有 7種天然穩(wěn)定同位素:釕 96、 98、 99、 100、 101、 102、 104。釕為銀白色金屬,熔點(diǎn) 2310,沸點(diǎn) 3900,密度 12.37*103/m3.釕的化學(xué)性質(zhì)不活潑,在空氣和潮濕環(huán)境中穩(wěn)定;不溶于酸和王水,溶于熔融的強(qiáng)堿、碳 酸鹽、氰化物等;加熱到 900,時(shí)能與氧反應(yīng);

3、加熱時(shí)能與氟、氯、溴反應(yīng);釕有形成配 位化合物的強(qiáng)烈傾向,還有很好的催化功能。釕是鉑和鈀的有效硬化劑;金屬鈦中加入 0.1%的釕就可大大提高耐腐蝕性; 釕鉬合金是 一種超導(dǎo)體;含釕的催化劑多用于石油化工。三、電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)原理電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程;在工作電極上陽(yáng)極加一定的電壓能量作用下,二價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕Rubpy32+釋放電子發(fā)生氧化反應(yīng)而成為三價(jià)的三氯聯(lián)吡啶。釕 Rubpy33+,同時(shí),電極表面的 TPA 也釋放電子發(fā)生氧化反應(yīng)而成為陽(yáng)離子自由基 TPA+,并迅速自發(fā)脫去一個(gè)質(zhì)子而形成三丙胺自由基 TPA ,這樣,在反應(yīng)體系就存在具有強(qiáng) 氧化性的三價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 Rubpy33+ 和具有強(qiáng)還原

4、性的三丙胺自由基 TPA ;化學(xué)發(fā)光過(guò)程:具有強(qiáng)氧化性的三價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 Rubpy3 3+ 和具有強(qiáng)還原性的三丙 胺自由基 TPA 發(fā)生氧化還原反應(yīng),結(jié)果使三價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 Rubpy3 3+ 還原成激發(fā)態(tài)的二 價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 Rubpy3 2+,其能量來(lái)源于三價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 Rubpy3 3+ 與三丙胺自由基 TPA 之間的電勢(shì)差,激發(fā)態(tài) Rubpy3 2+ 以熒光機(jī)制衰變并以釋放出一個(gè)波長(zhǎng)為 620nm光子的方式釋放能流式微信:流式專家量,而成為基態(tài)的 Rubpy3 2+.循環(huán)過(guò)程:上述化學(xué)發(fā)光過(guò)程后,反應(yīng)體系中仍存在二價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 Rubpy3 2+ 和三丙胺 TPA , 使得電極表面的電化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)發(fā)光過(guò)程可以繼續(xù)進(jìn)行, 這樣, 整個(gè)反應(yīng)過(guò)程可以循環(huán)進(jìn)行。通過(guò)上述的循環(huán)過(guò)程,測(cè)定信號(hào)不斷的放大,從而使檢測(cè)靈敏度大大提高,所以 ECL 測(cè)定具有 高靈敏的特點(diǎn)。四、電化學(xué)發(fā)光免疫原理上述電化學(xué)發(fā)光過(guò)程產(chǎn)生的光信號(hào)的強(qiáng)度與二價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 Rubpy3 2+的濃度成線性關(guān)系 。 將二價(jià)的三氯聯(lián)吡啶釕 Rubpy3 2+ 與免疫反應(yīng)體系中的一種物質(zhì)結(jié)合,