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光激化学发光免疫检测技术与临床应用研究进展

高云朝

近半个世纪以来，临床化学微量免疫分析技术从放射免疫分析、酶联免疫分析，到化学

发光免疫分析，经历了检测方法的革新与技术的进步，医学检验质量和数量得到了迅速的提

高；20世纪90年代问世的LOCI(Luminescentoxygenchannelingimmunoassay，LOCI)技术以

其独特的检测方法，实现了均相、一步、免清洗和高通量的检测，并以其高灵敏度和特异性

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等突出的检测性能为世人所瞩目。该技术最初由Ullman等在1994年报道，由美国德灵公司

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研发成功，后由PerkinElmer公司生产相关试剂(AlphaScreen)，西门子公司生产免疫诊断试

剂（LOCI）。国产光激化学发光免疫检测系统由博阳生物科技（上海）有限公司建立在该技

术之上，并称之为LiCA（LightInitiatedChemiluminesenceAssay，LiCATM）。仅此对该技术

基本原理和特点，以及目前国内外研究现状综述如下。

一、技术原理和特点

1．LOCI检测原理：基于非竞争的免疫检测方法类似于ELISA，而基于的竞争的免疫检

测方法类似于放射免疫分析法。以前者为例，双抗体夹心结构(抗体包被发光珠-抗原-生物素

化抗体)与链霉亲和素包被的感光珠，通过链霉亲和素与生物素结合到一起，并拉近发光珠

和感光珠的间距。然后，感光珠在680nm激发光的照射下，使周围氧分子激发变成单线态氧

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(△O，带有1个激发态电子的氧分子)，后者扩散至发光珠并传递能量，发光珠发射520-620

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nm荧光信号并被光子计数器探测。此过程中，单线态氧的半衰期只有4μ，s且最大扩散距离

大约200nm。而一般而言，当体系中不存在抗原抗体复合物时，发光珠和感光珠之间的距离

大于200nm。因此，此三级发光系统只有结合态发光珠才能传递单线态氧的能量并发光；非

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结合态发光珠由于相距较远，无法获得能量而不发光(图1)。

作者单位：200233上海交通大学附属第六人民医院核医学科

注：光激化学发光检测时，a图为感光珠和发光珠结合时则发光，b图为感光珠

和发光珠不结合则不发光

图1光激化学发光检测感光珠和发光珠的原理示意图

2．技术特点：光激化学发光技术的特点是基于偶联在供体-受体微球表面的发光物质经

光激发和能量传递而诱导发光，能量传递依赖于受体-配体结合所致的供体-受体微球相互靠

近而实现，而常见的受体-配体系统如抗原-抗体、生物素-亲和素、蛋白酶-底物。其采用纳

米级微粒作为固相载体，增加了反应的比表面积，极大地提高了检测灵敏度和缩短了反应时

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间；恰当的荧光波长及时间分辨计数模式，有效提高了信噪比，增加了特异性；均相反

应模式实现了一步、免清洗检测。检测过程不易受到荧光淬灭、样本常见干扰物质、pH值、

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离子强度及温度等因素的影响，保证了检测的稳定性。样本用量少(一般2.5μ)l，易于实

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现机器的小型化和样本的高通量检测，且有利于基于小动物的基础研究。

二、国内外研究现状和应用

光激化学发光技术应用广泛，涵盖蛋白质、多肽激素、核苷酸等领域，在受体／配体、

蛋白质／蛋白质、蛋白质／DNA之间相互作用方面的研究成果，对发病机制的研究和新药

研发具有重要指导意义。