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电化学发光测定：原理深度解析与奥秘探索

电化学发光

电化学发光反应乃是一种独特且精妙的现象，它巧妙地整合了电化学过程与化学发光过程。具体而言，化学发光剂三联吡啶钌[Ru

(bpy)3]2+与电子供体三丙胺（TPA）在阳电极表面同步开启氧化之旅，各自失去一个电子。在此过程中，二价的[Ru(bpy)3]2+成

功晋升为三价，摇身一变成为强劲的氧化剂；而TPA则转变为阳离子自由基TPA+，因其极不稳定，旋即自发地舍弃一个质子（H+），

进而生成自由基TPA，此乃极为强力的还原剂。这两个高活性的反应基团于电极表面迅速展开反应，三价的[Ru(bpy)3]3+被还原，

从而催生出激发态的二价[Ru(bpy)3]2+，其能量源泉正是[Ru(bpy)3]3+与TPA之间显著的高电化学电位差。与此同时，TPA*

自身发生氧化，转化为二丙胺和丙醛。随后，处于激发态的[Ru(bpy)3]2+*逐渐衰减回归基态的[Ru(bpy)3]2+，并在这一过程中

释放出波长为620nm的光子。如此这般，这一反应循环往复地在电极表面持续推进，源源不断地产生大量光子，最终达成光信号的显

著增强效果。

电化学

发光免疫测定

（一）电化学发光免疫测定（ECLIA）的核心原理与体系架构

上海优宁维生物科技股份有限公司向正向善向上

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以独特的三联吡啶钌作为标记物，将其精准地标记于抗原或抗体之上，随后借助免疫反应所具备的特异性识别能力以及电化学发光

（ECL）反应所产生的光信号生成特性，便能顺利开展电化学发光免疫测定（ECLIA）。在实际的临床应用场景中，这一测定技术依赖于

特定的仪器设备与配套试剂来实现精准检测。其中，瑞士罗氏公司（ROCHE）所研发的ElecsysECLIA系统，凭借其对多种前沿技术的

精妙整合，展现出了独树一帜的卓越性能优势，在医学检验领域已然收获了极为广泛的应用成果。

（二）Elecsys全自动分析仪的功能分区与化学反应流程

Elecsys全自动分析仪在设计上巧妙地划分为两个核心功能区域：其一为在试管内进行的化学反应区域，此区域主要负责样本与试

剂之间的初步反应与物质转化；其二则是在流动池内展开的ECL反应区域，该区域专注于电化学发光信号的生成与检测。

1.试管内的化学反应：试剂组成与技术要点

在Elecsys试剂的精心制备过程中，涵盖了电化学发光剂的标记以及抗原或抗体的固相化两大关键环节，并且在这其中应用了一系

列先进且精妙的技术手段。

（1）电化学发光剂的标记技术细节

[Ru(bpy)3]2+作为核心的电化学发光剂，其本身需要经历特定的化学修饰过程，从而形成具有活性的衍生物之后，才能够与抗

体或抗原成功构建起稳定的结合物。在众多可供选择的活性基团当中，Elecsys试剂体系巧妙地选用了N羟基琥珀酰胺酯（NHS）。这

一衍生物具备出色的水溶性特质，使其能够与种类繁多的分子，诸如抗体、蛋白质抗原、半抗原、激素、核酸等，顺利地结合形成稳定

的标记物。尤为值得一提的是，[Ru(bpy)3]2＋NHS的分子量极小，即便其与免疫球蛋白结合的分子比超过20，依然不会对抗体原本

所具备的可溶性以及免疫活性产生任何负面影响，从而确保了标记物在免疫反应中的有效性与稳定性。

（2）固相载体的特性与优势

Elecsys所采用的固相载体为带有磁性的聚苯乙烯微粒，其直径约为2.8mm。这类固相载体拥有诸多显著的特点与优势：首先，其

表面积极为庞大，这使得它在吸附抗原或抗体等目标物质时具备极高的效率；其次，在液体环境中，这些微粒能够均匀地分散形成悬液，

当参与化学反应时，它们所呈现出的类似液相的特性能够极大地加快反应速度，提高反应的效率与灵敏