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一、概述

发光检测作为分析化学领域的一种强有力的技术手段，以其灵敏度高、成本低、简单、快速等优点一直发挥着重要的作用。 对于某些特定化合物（如有机磷农药、神经性毒剂）、某些酶活性、金属离子等的动态分析和现场检测具有不可替代的优势。 自上世纪中叶以来，生物医学界一直致力于将这一技术体系应用于实验室研究，并取得了巨大成功。 例如：用化学发光法测定血清和组织中的超氧化物歧化酶（SOD），用细菌荧光素酶（LUX）系统检测样品中极少量的微生物，用高灵敏度的萤火虫荧光素酶（LUC）系统检测细胞活力或细胞杀灭效果取代传统的MTT实验等，仍然是一项先进的技术。

20世纪80年代后期，化学发光自显影技术的出现逐渐取代了放射自显影，并应用于临床诊断、法医学等方面的免疫组织化学和原位杂交等分子病理技术、DNA指纹图谱、酶消化等技术。病原体分型等领域，尤其是化学发光技术在常规免疫分析（Immunoassay）领域的应用，直接推动了临床实验室定量化、自动化检测技术的进步。

1990年代，英国Amersham公司在国际上率先研制出化学发光放射自显影底物和标记技术，推出了世界上第一台化学发光免疫分析仪及相关试剂，被国内厂商引进并应用于临床。 作为上述技术的核心，基于过氧化物酶的化学发光敏化剂的诞生起到了关键作用，其中第一代敏化剂-对位取代酚的发现者、剑桥大学和宾夕法尼亚大学教授LarryJ Kricka先后担任美国临床化学协会（AACC）主席和国际生物与化学发光学会（ISBC）主席。 随后，密歇根大学等单位相继合成了基于碱性磷酸酶的发光底物AMPPD及其衍生物，从而为酶促发光体系与上述敏化剂共同奠定了技术基础。 该底物系列很快被美国Lumigen公司和Tropix公司（后被ABI收购）商业化，导致几年后化学发光免疫分析系统如雨后春笋般涌现并广泛应用于临床。 全自动化学发光免疫分析系统仍在使用这种类型的发光底物。

据美国病理学家协会（CAP）统计，目前全球有30多家大型全自动化学发光免疫分析仪器制造商，拥有60多套免疫自动化化学发光检测系统。 系统的发展趋势是检测仪器实验室集成化、系列化、智能化。 检测试剂项目涵盖传染病、心脏标志物、肿瘤标志物、甲状腺功能、性腺激素、代谢物、药物浓度、肝炎、先天性疾病、肝纤维化、优生优育、高血压、炎症及过敏原等其他检测试剂。

1960年代末，免疫沉淀检测技术在我国引进，开创了我国抗原抗体检测的先河。 当时采用琼脂免疫扩散、对流免疫电泳、免疫放射电泳自显影等方法，但特异性和灵敏度较差。 20世纪70年代初期，间接免疫凝集试验技术的使用，如间接血凝试验（IHO）、免疫粘附血凝试验（IAHA）、乳胶凝集试验等，提高了检测的灵敏度和特异性，但仍不能满足要求。 临床诊断和预防的需要。 随着科学技术的进步，免疫学检测得到迅速发展，特别是标记免疫测定，如酶联免疫吸附技术、化学发光检测技术、时间分辨荧光免疫测定技术、荧光偏振免疫测定技术等。进入新世纪，随着随着生物和光机械相关技术应用的不断发展，全自动化学发光免疫分析检测系统得到普及推广，极大地提高了检测结果的准确性，实现了实验室标准化。

二、原理与分类

自然界中存在三种类型的发光：物理发光、化学发光和生物发光。 狭义的发光免疫测定主要是指化学发光。 化学发光是一种氧化化学反应。 电子被激发后，回到基态以光子的形式释放能量。 释放的光子数用来反映化学反应的强度。 常用的发光剂有氨基苯二酰肼（异鲁米诺和鲁米诺）、吖啶酯和金刚烷衍生物。 自1976年Schroeder使用异鲁米诺标记的生物素进行化学发光测定以来，化学发光免疫测定技术得到迅速发展，并逐步发展出酶促化学发光免疫测定技术、直接化学发光免疫测定技术和电化学发光免疫测定技术。 分析能力。 因其灵敏度高、特异性强、检测范围广、试剂稳定、无放射性污染等特点，在国内外市场得到广泛推广，主要应用于微孔板和磁粉免疫化学发光检测系统。

化学发光免疫检测系统的发展主要围绕固相载体和发光系统两大核心技术的不断发展和完善：

①使用的固相载体有塑料颗粒、超顺磁性颗粒、弹性塑料管、塑料珠等化学分析仪器的，其中磁性颗粒具有包被量大、易于自动化等优点。 转盘化学发光免疫分析仪主要以微米级超顺磁性颗粒为固相载体，通过化学键将生物活性物质直接连接在磁性颗粒表面； 或者用链霉素-生物素、荧光素-荧光素抗体体系连接生物活性物质。

② 使用的化学发光系统有酶促化学发光、直接化学发光和电化学发光三种。 化学发光的分类及代表性厂家见表1。 其中，酶促化学发光分为辣根酶体系和碱性磷酸酶体系，直接化学发光主要包括吖啶酯和异鲁米诺发光体系。

类型

原则

底物试剂

代表厂商

酶促化学发光免疫分析 (CLEIA)

EIA完成后添加底物

鲁米诺系统

自传，Ortho

AMPPD系统

贝克曼

直接化学发光免疫分析 (CLIA)

化学发光物质直接标记抗原（体）

吖啶酯

雅培、西门子

异鲁米诺

迪亚索林

电化学发光免疫分析 (ELCIA)

电化学发光与电化学手段的结合

三联吡啶钌三丙胺系

罗氏

表1 化学发光免疫分析法分类及代表厂家

3、国内外化学发光免疫分析仪器和试剂

化学发光免疫分析技术兴起于20世纪80年代，已成为欧美等发达国家临床实验室广泛应用的常规检测技术。 近年来，我国的化学发光免疫分析技术正处于快速发展阶段化学分析仪器的，市场上使用的化学发光检测产品大多为进口产品。

我国化学发光检测技术的产业化研究和应用处于发展期，与欧美等先进国家相比仍有差距，但差距正在迅速缩小。 国内化学发光技术经历了从微孔板化学发光检测系统到磁粉化学发光检测系统的发展过程。 微孔板式化学发光仪器及试剂是我国​​免疫诊断行业中化学发光检测技术独有的产品形式。 时至今日，它们仍以检测通量大、性价比高的特点在市场上占据着独特的地位。 代表性厂家有郑州安图生物、北京领航、石家庄华阳、北京科美、北京元德、北京泰格科信、北京品质、北京华科泰等。磁粉化学发光仪器及试剂属于化学发光检测技术，在我国免疫诊断行业中处于进口阶段，进入高速增长期。 代表厂商有郑州安图生物、深圳新产业、威海威高、四川迈克、北京利德曼、苏州大成、深圳迈瑞、苏州长光华谊等。 以下是国内外化学发光免疫分析系统厂家及主要产品介绍：

1.国产化学发光免疫分析仪器和试剂

1.1

微孔板化学发光仪器和试剂

1.1.1 北京先导医学生物技术研究院

1996年，由北京大学人民医院杨晓林教授创办的北京医学生物技术中试研究所，在国内率先开展了化学发光底物、半自动仪器和试剂的研究。 发光分析系统。

1.1.2郑州安图生物工程有限公司

1998年苗永军创办郑州安图生物工程有限公司，完善了包括化学发光底物、试剂、软件和仪器在内的微孔板化学发光分析系统。 标志物化学发光检测试剂注册证生产企业，逐步形成肝炎、传染病、性激素、甲状腺功能、肿瘤标志物、高血压、肝纤维化、糖尿病、产前筛查等46种试剂。

1.1.3石家庄华阳分析仪器有限公司

1998年，郝树顺创办石家庄华阳分析仪器有限公司，并于当年取得半自动化学发光仪注册证，生产销售微孔板式化学发光仪。

1.1.4 北京科美生物科技有限公司

1999年，应熙堂创办了北京科美生物技术有限公司，主要生产微孔板化学发光试剂。

1.1.5北京元德生物医学工程有限公司

2001年，吴晓东创办了北京元德生物医学工程有限公司。2004年，他向市场推出了微孔板式化学发光免疫分析系统和试剂。 拥有检测仪器和试剂的研发和生产。 2003年SARS爆发，获得了第一款SARS检测试剂的编号。

1.1.6 北京泰格科信生物科技有限公司

2004年，刘力创立北京泰格科信生物技术有限公司，研发生产微孔板光度计和试剂。

1.1.7 北京品质科技有限公司

2006年，赵作勇创立北京品质科技有限公司，研发生产微孔板光度计。

1.1.8 北京华科泰生物科技有限公司

2007年，杨国平创办北京华科泰生物科技有限公司，主要生产微孔板化学发光试剂。

此外，其他化学发光仪器和（或）试剂生产企业，如中升北控、北方研究所、北京科威、厦门博生、福建鸿程、潍坊康华、广州鸿业等也参与生产部分微孔板型化学发光试剂。 研发生产； 北京滨松、烟台爱德康、深圳爱康、重庆科斯迈生物科技有限公司均参与微孔板化学发光仪器的研发和生产。

1.2

磁粉化学发光免疫分析仪器和试剂

1.2.1郑州安图生物工程有限公司

郑州安图生物工程有限公司成立于1998年，创始人缪永军。 2011年3月，推出国内第一台单比色杯管理的全自动化学发光免疫分析仪及配套试剂。 现有仪器产品A2000，试剂涵盖肝炎、传染病、优生优育、性激素、甲状腺功能、肿瘤标志物、心脏标志物、高血压、肝纤维化、生长激素、糖尿病、炎症、肺结核、骨代谢、生产A预筛查、贫血、自身免疫性肝等系列项目，其中定量乙肝、戊肝IgG、IgM 5项，肾素直接测定等高血压5项产品率先上市并获得成功在中国申请。

1.2.2 深圳市新产业生物医学工程有限公司

1995年，饶伟创办深圳市新业生物医学工程有限公司。2010年11月，推出国内第一台基于六孔反应条管理的全自动化学发光免疫分析仪及配套试剂。 现有仪器产品Maglumi1000、Maglumi2000、Maglumi2000PLUS，试剂品种涵盖性激素、甲状腺功能、肿瘤标志物、心脑血管标志物、感染性疾病、炎症、药物监测、产前筛查、优生优育、贫血、代谢等项目。

1.2.3威海威高生物科技有限公司

2005年，陈学礼创办威海威高生物科技有限公司。2011年4月，推出转盘全自动化学发光AutolumiS3000仪器和传染病试剂。

1.2.4 四川迈克生物科技有限公司

1994年唐勇创立四川迈克生物科技有限公司，2011年10月推出磁粉全自动化学发光IS1200仪器及试剂。

1.2.5 北京利德曼生化有限公司

1997年，沉光干创办北京利德曼生化有限公司。2012年10月，推出磁粉自动化学发光CI1000仪器及配套试剂。

1.2.6苏州大成生物科技（苏州）有限公司

2011年刘进创立苏州大成生物科技（苏州）有限公司，2012年10月推出磁粉自动化学发光Aulia200仪器及试剂。

1.2.7 深圳市迈瑞生物科技有限公司

1991年孙国华创立深圳市迈瑞生物科技有限公司，2013年7月推出磁粉自动化学发光CL-2000i仪器及试剂。

1.2.8苏州长光华谊生物医学工程有限公司

2011年董建华创立苏州长光华谊生物医学工程有限公司，2014年4月推出磁粉自动化学发光AE240仪器及配套试剂。

上海科华、北京万泰等中国企业也在全自动磁粉化学发光领域进行拓展和尝试。 采用磁粉化学发光检测技术，将免疫磁珠系统、化学发光系统和免疫反应系统相结合，实现免疫自动化。 检测原理与国外主流产品相似。

2.国外主流化学发光仪器和试剂现状分析

2.1 雅培诊断

雅培诊断（Abbott Diagnostics）Architect新一代免疫发光检测系统采用吖啶酯标记和磁粉技术，单机检测速度为200次/小时。 化学发光免疫诊断试剂品种涵盖肿瘤标志物、心脏标志物、肝炎、传染病、新陈代谢、药物监测、性激素、甲状腺功能、优生优育等项目。

2.2 贝克曼

贝克曼库尔特系统是中国市场免疫诊断系统的主要供应商之一。 Access/Access2免疫诊断系统于2001年推出，系统采用磁粉和AMPPD技术，检测速度为100次/小时。 UniCel DxI 800系统集成了4套Access 2采样系统，单机测试速度为400次测试/小时。 化学发光免疫诊断试剂品种涵盖肿瘤标志物、心脏标志物、性激素、甲状腺功能、贫血、肾上腺、过敏原、产前筛查等项目。

2.3 罗氏诊断

罗氏诊断免疫分析是电化学发光技术的持有者。 罗氏诊断Elecsys 2010于1996年推出，集电化学发光技术、磁粉技术、链霉素-生物素技术于一体，检测速度70次/小时。 2006年推出cobas e601电化学发光免疫分析模块。 电化学发光免疫诊断试剂品种涵盖肿瘤标志物、心脏标志物、肝炎、传染病、骨质疏松、性激素、甲状腺功能、贫血等项目。

2.4 西门子诊断

西门子医疗诊断（Siemens Healthcare Diagnostics）是免疫分析自动化领域的后起之秀。 2007年1月1日，拜耳医疗集团诊断事业部与西门子2006年7月收购的DPC（美国诊断试剂公司）合并为一个独立的业务部门，在全球免疫诊断试剂市场排名第二。 ADVIA Centaur CP Immunoassay System/2005和ADVIA Centaur XP/2006属于拜耳制药两款结构不同的仪器，均采用吖啶酯技术和磁粉技术。 ADVIA Centaur CP的测试速度为180次测试/小时； ADVIA Centaur XP 240 次测试/小时的测试速度。 1998年，DPC推出IMMULITE 2000，2004年推出IMMULITE 2500 SMS。 化学发光免疫诊断试剂品种涵盖性激素、甲状腺功能、肿瘤标志物、心脏标志物、感染性疾病、骨代谢、贫血、过敏原、药物浓度、细胞因子等项目。

四、展望

近年来，化学发光免疫分析方法和应用研究发展极为迅速，以其独特的优势广泛应用于生命科学、医学诊断、食品安全、环境监测等领域，特别是磁性微粒免疫分离技术、金催化纳米粒子的功能及其化学发光共振能量转移在CLIA方法中的应用。 但CLIA在实际应用中仍存在仪器体积大、实际样品基质干扰、小分子检测重复性差等不足。 为了使CLIA得到更广泛的应用，未来研究的主要方向应集中在以下几个方面：

(1) 分析仪器的大规模定量和流水线；

(2)降低仪器成本，使仪器小型化、便携化；

(3)加强对测试样品基质的处理，减少非特异性吸附，提高测试的稳定性；

(4) 在高通量研究方面，完善多通道、多组分CLIA检测技术，提高检测效率；

(5)发展CLIA组合技术，扩大应用范围。

全自动化学发光仪器和试剂是未来临床免疫学检测领域发展的必然趋势。 国外厂商做得比较好。 国产厂商的道路虽然曲折，但充满光明和希望。 随着科学技术的发展和国内科研人员的不懈努力，国产免疫自动化仪器和试剂将更加稳定可靠，化学发光免疫分析技术将得到更快的发展和更广泛的应用。 （作者：中国体外诊断网，郑州安图生物工程有限公司董事长兼总经理：苗永军）