4.1引言臨床、生物電化學及環境分析物的檢測需要快速、簡便的分析方法基于抗體-抗原相互作用的免疫分析及免疫傳感器由于其特異性及靈敏性顯示良好的前景抗體與被分析物（通常指抗原）在免疫分析體系或免疫傳感器界面形成穩定的復合物，通過分子識別達到高度的特異性靈敏度取決于以下幾個方面：采用與分析物高親和性特異結合的抗體；抗體在免疫分析或免疫傳感器界面的固定排列方式；合適的信號檢測系統目前一頁\總數一百六十二頁\編于十三點放射免疫分析：放射活性物半衰期短、損害健康、污物難處理等光學免疫分析：對于有色樣品及不純樣品檢測的靈敏性有一定限制電化學免疫分析及免疫傳感器：快速、簡便、經濟等特點，微型化，均相檢測目前二頁\總數一百六十二頁\編于十三點本章主要介紹一些基礎背景知識，包括抗體結構和抗體-抗原相互作用，這對所有采用特殊的免疫分析模式的免疫分析和免疫傳感器來說，都是至關重要的因素。重點介紹電化學免疫分析和免疫傳感器的發展現狀，以便能夠比較容易地理解該領域取得的成就，并加以應用。目前三頁\總數一百六十二頁\編于十三點

4.2抗體-抗原相互作用免疫分析和免疫傳感器都是通過抗體對抗原的特異性分子識別來進行分析的系統。抗體是一類稱為免疫球蛋白（Ig）的糖蛋白，通常分為5類（IgA、IgG、IgM、IgD、IgE），其中IgG是最主要的成分（約占70%），經常用于免疫分析技術中。目前四頁\總數一百六十二頁\編于十三點抗體分類

根據重鏈C區氨基酸組成及排列順序不同抗體可分為五類目前五頁\總數一百六十二頁\編于十三點L鏈L鏈H鏈H鏈N端C端四肽鏈結構

鏈間二硫鍵連接，呈“Y”形兩條相同的重鏈和兩條相同的輕鏈上部為N端，下部為C端目前六頁\總數一百六十二頁\編于十三點根據氨基酸排列順序的不同分為：可變區(VariableRegion）和恒定區（ConstantRegion）可變區（V區）：氨基酸組成、排列順序變化較大恒定區（C區）：氨基酸數量、種類、排列順序及含糖量都比較穩定可變區與恒定區目前七頁\總數一百六十二頁\編于十三點鉸鏈區根據氨基酸序列的可變性，可分為恒定區（C區）和可變區（V區）目前八頁\總數一百六十二頁\編于十三點圖4.1抗體Y型結構示意圖。介于重鏈和輕鏈之間的區域即為抗原結合區域，“Y”型的開臂部分記為F(ab')2,而底部無抗原結合活性的區域記為Fc。目前九頁\總數一百六十二頁\編于十三點其中，K為反應平衡時的速率常數；Ab-Ag為抗體-抗原復合物。K的范圍為106~1012Lmol-1，通常只有親和常數K較大的抗體（≥108Lmol-1）顯示較低的交叉反應性。抗體（Ab）-抗原（Ag）的結合遵循以下平衡方程：這些性質使得許多抗體成為免疫分析及生物傳感器設計中理想的生物識別成分。目前十頁\總數一百六十二頁\編于十三點

單克隆抗體特別適用于免疫分析。單克隆抗體是由單一細胞系合成的，因此具有相同的抗原決定簇特異性和親和性，是可以大量制備的均質抗體。與多克隆抗體相比，單克隆抗體顯示更高的特異性和均質性，可減少純化步驟。目前十一頁\總數一百六十二頁\編于十三點目前十二頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.3免疫分析及免疫傳感器免疫分析是一種利用抗體作為待測抗原（通常為被分析物）的主要結合試劑來進行定量分析的方法。免疫分析的最終結果通常是研究抗體-抗原之間的結合，以及游離抗原與抗原-抗體復合物之間的識別。所有的免疫分析都是基于測定識別位點的結合率，即測定結合位點數或間接測定未結合位點數。目前十三頁\總數一百六十二頁\編于十三點免疫分析基于抗原和抗體的特異性反應進行檢測的一種手段；免疫標記技術是將一些既易測定又具有高度敏感性的物質標記到特異性抗原或抗體分子上，通過這些標記物的增強放大效應來顯示反應系統中抗原或抗體的性質與含量。目前十四頁\總數一百六十二頁\編于十三點免疫的原理Ag+AbAg－Ab

特異性、靈敏性在Ag，Ab反應中，用容易示蹤的化學物質標記一種反應物，以了解反應是否發生，發生部位，以及發生的程度（即對未知成分的樣品進行定性、定位及定量分析）。目前十五頁\總數一百六十二頁\編于十三點免疫學檢測歷史演進放射免疫檢測（興起于20世紀70年代，現仍普遍使用于縣級以上醫院）；酶聯免疫檢測（興起于20世紀80年代，各臨床機構普遍使用）；以化學發光為代表的光生物學標記及免疫檢測技術（20世紀90年代開始推廣使用，產品步入成長期）三個階段。目前十六頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.3.1酶聯免疫法免疫酶技術：把抗原抗體的免疫反應和酶的高效催化作用原理有機地結合起來。它具有免疫熒光試驗和放射免疫試驗的優點，并克服上述兩種方法的缺點。酶標記試劑制備容易、穩定、有效期長，免疫酶技術的敏感性接近放射免疫試驗，可直接肉眼觀察也可借助簡單的儀器作定量測定，所得結果比較客觀。目前十七頁\總數一百六十二頁\編于十三點酶免疫測定或免疫酶技術是指酶標記抗體或酶標記抗體進行的抗原抗體反應。它主要包括兩個方面：免疫過氧化物酶法：以過氧化物酶作為標記，與抗原或抗體結合，然后根據酶與其底物間所產生的不溶性顏色產物，借助于光學或電子顯微鏡觀察細胞及亞細胞水平的抗原或抗體。酶聯免疫吸附法（ELISA)：根據可溶性抗原或抗體與不溶性固相載體結合后，還保留其免疫活性，結合了作為標記的酶催化作用。目前十八頁\總數一百六十二頁\編于十三點ELISA的基本原理和方法ELISA的種類和變化ELISA的特點ELISA的應用實例ELISA目前十九頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.3.1.1基本原理它采用抗原與抗體的特異反應將待測物與酶連接，然后通過酶與底物產生顏色反應，用于定量測定。測定的對象可以是抗體也可以是抗原。在這種測定方法中有3種必要的試劑：①固相的抗原或抗體（免疫吸附劑）②酶標記的抗原或抗體（標記物）③酶作用的底物（顯色劑）目前二十頁\總數一百六十二頁\編于十三點測量時，抗原（抗體）先結合在固相載體上，但仍保留其免疫活性，然后加一種抗體（抗原）與酶結合成的偶聯物（標記物），此偶聯物仍保留其原免疫活性與酶活性，當偶聯物與固相載體上的抗原（抗體）反應結合后，再加上酶的相應底物，即起催化水解或氧化還原反應而呈顏色。目前二十一頁\總數一百六十二頁\編于十三點顏色反應的深淺與相應的抗體或抗原量成正比，因此可借助于顏色反應的深淺來定量抗體或抗原。

這種有色產物可用肉眼、光學顯微鏡、電子顯微鏡觀察，也可以用分光光度計（酶標儀）加以測定。

其方法簡單，方便迅速，特異性強。目前二十二頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.3.1.2酶及其底物

酶結合物是酶與抗體或抗原,半抗原在交聯劑作用下聯結的產物。是ELISA成敗的關鍵試劑，它不僅具有抗體抗原特異的免疫反應，還具有酶促反應，顯示出生物放大作用，但不同的酶選用不同的底物，將得到不同的顏色反應。目前二十三頁\總數一百六十二頁\編于十三點酶底物顯色反應

測定波長

辣根過氧化物酶鄰苯二胺

四甲基聯苯胺

氨基水楊酸

鄰聯苯甲胺

2,2‘-連胺基-2(3-乙基-并噻唑啉磺酸-6)銨鹽

橘紅色

黃色

棕色

蘭色

藍綠色492460449

425

642

堿性磷酸酯酶

4-硝基酚磷酸鹽(PNP)

萘酚-AS-Mx磷酸鹽+重氮鹽黃色

紅色400

500葡萄糖氧化酶

ABTS+HRP+葡萄糖

葡萄糖+甲硫酚嗪+噻唑蘭黃色

深藍色405420β-Ｄ-半乳糖苷酶

甲基傘酮基半乳糖苷(4MuG)

硝基酚半乳糖苷(ONPG)熒光

黃色

360,450

420

目前二十四頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.3.1.3ELISA的種類和變化

（一）雙抗體夾心法（二）間接法（三）競爭法（四）捕獲法測IgM抗體重點目前二十五頁\總數一百六十二頁\編于十三點（一）雙抗體夾心法方法：用已知抗體包被，加入待檢血清，再加酶標抗體，加底物顯色應用：

二價或二價以上的較大分子抗原測定乙型肝炎表面抗原、甲胎蛋白、HCG等目前二十六頁\總數一百六十二頁\編于十三點步驟：A將已知抗體吸附于載體上，溫育后清洗；B加入待檢標本溶液，使溶液中的抗原與吸附的抗體結合，溫育后清洗；C加入酶標記特異性抗體，溫育后清洗；D加入酶作用底物，產生顯色反應，顏色的改變與所加的待檢標本溶液中的抗原量成正比。目前二十七頁\總數一百六十二頁\編于十三點目前二十八頁\總數一百六十二頁\編于十三點1、已知抗體包被于載體表面3、加酶標抗體與抗原結合4、加酶作用的底物產生顏色2、加待檢物抗原與抗體結合4、加酶作用的底物不產生顏色洗滌洗滌洗滌洗滌雙抗體夾心法測抗原1、已知抗體包被于載體表面2、加待檢物無抗原與抗體結合3、加酶標抗體無抗原結合+-EEEEEEEEE目前二十九頁\總數一百六十二頁\編于十三點（二）間接法方法

用已知抗原包被，加入待測血清，再加酶標的抗人IgG（抗抗體或二抗）加底物顯色。優點一種酶標抗抗體檢測各種與抗原相應的抗體應用

常用于HCV抗體、HIV抗體和梅毒螺旋體抗體等的測定目前三十頁\總數一百六十二頁\編于十三點步驟：A將已知可溶性抗原吸附于載體（聚苯乙烯板或聚乙苯乙烯小珠），經溫育后清洗；B加入待檢稀釋血清，若血清中有相應特異性抗體存在則與吸附的抗原結合，溫育后清洗；C加入酶標記的抗球蛋白抗體，此時酶標記抗抗體與吸附的抗原抗體復合物結合，溫育后清洗；D加入酶作用底物（或稱基質），酶分解底物并顯色，用光電比色計測定底物顯色深淺，即可推知抗體量。目前三十一頁\總數一百六十二頁\編于十三點目前三十二頁\總數一百六十二頁\編于十三點1、已知抗原吸附于載體表面2、加待檢物無抗體與抗原結合3、加酶標抗Ig與抗體結合4、加酶作用的底物產生顏色1、已知抗體吸附于載體表面2、加待檢物有抗體與抗原結合3、加酶標的抗Ig抗體4、加酶作用的底物不產生顏色洗滌洗滌洗滌洗滌間接法測抗體-EEEEEEEEE+目前三十三頁\總數一百六十二頁\編于十三點（三）競爭法

方法：用已知抗體包被，加入待測血清，再加酶標抗原，酶標抗原與待檢物競爭與包被物結合。加底物顯色。

應用：用于只有一個抗原決定簇的小分子半抗原（藥物、激素等）目前三十四頁\總數一百六十二頁\編于十三點步驟：A將已知抗體吸附于固相載體表面，溫育后清洗；B將可能含抗原的待檢溶液和酶標記的已知抗原溶液以適當比例混合，加入已包被的載體孔中，溫育后清洗；C加入酶作用的底物，產生顯色反應。色深表示結合的酶標記抗原多，而待檢溶液中未標記的抗原量少；反之，色淺表示結合的酶標記抗原少，而待檢溶液中抗原量多。目前三十五頁\總數一百六十二頁\編于十三點目前三十六頁\總數一百六十二頁\編于十三點洗滌洗滌競爭法測抗原+-EEEEEEE2、加待檢物抗原與酶標抗原競爭與抗體結合3、加酶作用的底物不顯色或顯色弱3、加酶作用的底物顯色1、已知抗體包被于載體表面1、已知抗體包被于載體表面2、加待測物和酶標抗原，酶標抗原與抗體結合E目前三十七頁\總數一百六十二頁\編于十三點

對照管由于只加酶標抗原，與固相抗體充分結合，故分解底物顯色深；測定管的顯色程度則隨待測抗原和酶標抗原與固相抗體競爭結合的結果而異。如待測抗原量多，競爭性地抑制酶標抗原與固相抗體結合，使固相上結合的酶標抗原量減少。因此，加入底物后顯色反應較弱。目前三十八頁\總數一百六十二頁\編于十三點

應用：

病原體急性感染診斷中的IgM型抗體

甲型肝炎HAV-IgM抗體

乙型肝炎病毒核心HBc-IgM抗體（四）捕獲法目前三十九頁\總數一百六十二頁\編于十三點捕獲法

原理：抗人IgMμ鏈抗體包被捕獲待測標本中IgM類抗體加入特異性抗原和酶標記特異性抗原的抗體底物顯色

目前四十頁\總數一百六十二頁\編于十三點洗滌洗滌洗滌洗滌捕獲法原理+-EEEEE

1、固相化抗人IgM1、固相化抗人IgM2、加待測物特異性IgM與非特異性IgM和抗人IgM結合3、加特異性抗原，與特異性抗體結合4、加酶標抗體與特異性抗原結合，加底物顯色2、加待測物只有非特異性IgM和抗人IgM結合3、加特異性抗原，不能與非特異性IgM結合4、加酶標抗體無抗原結合，加底物不顯色目前四十一頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.3.2競爭性免疫分析體系

圖4.2競爭性免疫分析示意圖將樣品與已標記待測物混合后再去競爭有限的抗體結合位點標記復合物產生的信號與樣品中待測物的量成反比關系

目前四十二頁\總數一百六十二頁\編于十三點基于競爭免疫分析的免疫傳感器用來檢測小分子物質雌二醇

圖4.3競爭免疫分析檢測雌二醇的結構示意圖目前四十三頁\總數一百六十二頁\編于十三點E.Zacco,R.Galve,M.P.Marco,S.Alegret,M.I.Pividori,Biosens.

Bioelectron.22(2007)1707.Fig.6.SchematicrepresentationoftheelectrochemicalcompetitiveimmunosensingstrategyforthedetectionofatrazineinorangejuicewithProtA-GEB-basedbiosensors,showingtheimmobilization(AandB)andthecompetitiveimmunologicalreaction(C).目前四十四頁\總數一百六十二頁\編于十三點競爭性電化學免疫分析和免疫傳感器還廣泛應用于重要的臨床分析物的檢測。盡管競爭免疫分析比較簡單，但其缺點在于待測物標記后與抗體的結合能力可能減低甚至消失，特別是當標記物靠近抗原決定簇時，此現象尤為突出。

目前四十五頁\總數一百六十二頁\編于十三點非競爭性免疫分析體系（即雙抗體夾心免疫分析）通過過量的抗體與抗原反應，使抗原與樣品溶液分離，形成的免疫復合物再與過量的信號二抗反應，其中二抗只特異性地與固定的抗體-抗原復合物結合。

4.3.3非競爭性免疫分析體系

非競爭性免疫分析（b）示意圖目前四十六頁\總數一百六十二頁\編于十三點通常需要加入封閉劑減少非特異性反應當檢測體系中信號抗體的量過多時也應考慮非特異性吸附問題該法特異性強，但只適用于兩個抗原決定簇能夠同時被識別的待測物的定量分析

目前四十七頁\總數一百六十二頁\編于十三點利用非競爭性免疫分析體系檢測食品中的致病菌

圖4.4流動免疫傳感器的示意圖。（1）液體進口，（2）碳集電器，（3）可棄免疫柱，（4）高度分散的抗體修飾的碳顆粒（免疫吸附劑），（5）碳對電極，（6）Ag/AgCl參比電極，（7）液體出口。

對斯特桿菌的檢測限為10cellmL-1，線性范圍10~1500cellmL-1。

目前四十八頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.4抗體固定模式

捕獲抗體在固相表面的固定方式是一個關鍵的問題比較理想的固定方法是所固定的捕獲抗體以空間位阻最小的方式排列，易于與目標抗原反應抗體固定后與抗原的結合能力沒有明顯改變這些性質與免疫體系所能達到的靈敏度和動力學范圍有直接關系抗體固定技術：共價鍵合法、物理吸附法、聚合物靜電/物理包埋法

目前四十九頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.4.1生物素-（鏈霉）親和素相互作用

生物素-親和素系統(biotin-avidinsystem，BAS)，是70年代后期應用于免疫學，并得到迅速發展的一種新型生物反應放大系統。多級放大效應-靈敏生物素與親和素之間高度親和力-特異穩定適用性強（與熒光素、酶、同位素等免疫標記技術有機地結合）目前五十頁\總數一百六十二頁\編于十三點圖4.5兩種免疫傳感器的示意圖：（a）基于生物素-鏈霉親和素相互作用的免疫傳感器；(b)基于兔IgG修飾的SPCE的免疫傳感器。

兔抗鼠抗體鼠抗體目前五十一頁\總數一百六十二頁\編于十三點利用蛋白A-環氧石墨生物復合體進行免疫分析，激光誘導熒光顯微鏡檢測RIgG。目前五十二頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.4.2抗體結合蛋白質

細菌抗體結合蛋白質是免疫分析中另一種基于親和作用的抗體固定技術，最常用的是蛋白質A和蛋白質G。特異地與抗體的非抗原結合區域（Fc）作用，使抗體的抗原結合位點遠離固定相表面，易于與待測物反應。均可以直接與抗體的Fc部位結合，不需要對抗體進行生物素化修飾。蛋白質A的分子量約為42kDa，最初是從金黃色葡萄球菌（staphylococcusaureus）的細胞壁中分離出的。目前五十三頁\總數一百六十二頁\編于十三點圖4.6以蛋白質A-GBE為轉換器的免疫傳感器示意圖。（a）通過與蛋白質A作用固定RIgG，（b）抗RIgG抗體和生物素標記的抗RIgG抗體的競爭免疫反應，（c）通過鏈霉親和素-HRP標記酶，（d）電化學檢測酶活性。檢測抗RIgG抗體的范圍為2pmol-10pmol

目前五十四頁\總數一百六十二頁\編于十三點以蛋白質A修飾的石墨環氧樹脂生物復合物（ProteinA-GBE）為剛性支架，不但可以固定抗體，還可作為電化學信號的轉換器。生物復合材料膜的制備：將石墨粉與環氧樹脂按質量比1?4的比例混合，再加入蛋白質A使其最終濃度為2%（W/W），得糊狀物。將糊狀物裝入帶有電氣插頭的圓柱型模具，壓實，保持一星期。通過在Al2O3紙上研磨拋光，形成光滑的鏡面，使蛋白質A露于表面，蛋白質A-石墨環氧樹脂膜還可以重復使用。目前五十五頁\總數一百六十二頁\編于十三點5.4.3導電聚合物

導電聚合物，如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等，已廣泛應用于免疫分析體系中捕獲抗體的固定，可用于電流型、電位型及阻抗型免疫分析體系。導電聚合物可以在酶和電極表面之間提供一條電子轉移通道，而不需要介質來傳遞電子。利用導電高分子容易實現“無試劑”或“無標記”免疫傳感器。利用導電聚合物固定抗體的方法通常是將抗體包埋于聚合鏈中。利用含有抗體的單體溶液，抗體和聚合物可以同時固定在傳感器表面。然而包埋法可能使抗體變性，失去活性。而且大部分的抗體包埋于聚合物基底中，不能與抗原結合。另一種方法是先將導電聚合物膜修飾到電極上，利用其活性基團共價鍵合抗體。目前五十六頁\總數一百六十二頁\編于十三點圖4.7基于TTCA膜的電極制備及信號產生示意圖Darain等報道了一種基于聚(三噻吩羧酸酯)（TTCA）修飾絲網印刷碳陣列（SPCA）的電流型免疫傳感器，用于檢測前體蛋白卵黃原蛋白（Vtg）。

競爭免疫分析目前五十七頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.4.4自組裝單層膜

自組裝單層膜（SAMs）是免疫分析體系中另一種抗體固定方法。利用烷烴硫醇與Au、Ag等金屬的固有化學吸附性可形成高度有序的單層膜。Au電極由于不受周圍環境影響發生氧化反應而常被用作工作電極。目前五十八頁\總數一百六十二頁\編于十三點首先烷烴硫醇通過Au-S鍵在Au電極表面形成烷烴硫醇自組裝單層膜。目前被普遍接受的解釋Au-S鍵形成的模式是，第一步S-H鍵氧化加成到Au表面，還原消除氫，見方程（2）所示。圖4.8烷烴硫醇鏈在SAM修飾的金電極表面形成的20°-30°傾斜角的示意圖ω-碳取代的烷烴硫醇形成的SAM表面包含游離的羧基，活化后可與捕獲抗體或其它蛋白質的賴氨酸上的氨基共價結合。目前五十九頁\總數一百六十二頁\編于十三點抗體除了可以通過共價鍵結合到SAM上，還可以通過靜電作用結合到帶電的SAM膜上。

IgG通過“頭部”吸附到帶有-COOH的SAM上，而以“尾部”和“側面”兩種方式吸附到帶有-NH2端基的SAM上。S.Chen,L.Liu,J.Zhou,Langmuir,2003,19,2859-2864研究了不同表面和溶液性質對抗體吸附排列方式的影響

目前六十頁\總數一百六十二頁\編于十三點5.4.5抗體片段

抗體的片段化可以通過糜蛋白酶、胰島素、木瓜蛋白酶等蛋白水解酶催化完成。酶降解后，用以連接所生成的兩條F(ab')2鏈的二硫鍵可以被二硫蘇糖醇或２-巰基乙胺等試劑還原，而生成兩個Fab'片段。每個片段末端都帶有硫基，所以與金表面有很高的親和性，不需另外加試劑就可自組裝到金表面。形成的SAM呈有序排列，抗原結合區域很容易與抗原結合。L鏈L鏈H鏈H鏈N端C端目前六十一頁\總數一百六十二頁\編于十三點Zhang和Meyerhoff報道了一種基于Fab'片段固定于包被金的磁性粒子上的免疫分析方法，用于檢測C活性蛋白（CRP）Anal.Chem.2006,78,609-616甲苯磺酰基目前六十二頁\總數一百六十二頁\編于十三點Figure2.SEMimagesof(A)M-500(4.5-ímdiameter)uncoatedmagneticparticlesand(B)gold-coatedM-500magneticparticles.目前六十三頁\總數一百六十二頁\編于十三點將包被金的磁珠與抗CRPFab‘片段于4°C孵育過夜，抗CRPFab’片段固定于磁珠表面，然后與不同的CRP反應，以吸光度對CRP濃度做工作曲線，檢測限可達到0.14ngmL-1。通過Fab'片段上的氨基與未包被的磁珠發生甲苯磺酰基反應共價鍵合的，檢測限為1.9ngmL-1。

目前六十四頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.5化學發光檢測技術發光免疫分析:是將發光分析和免疫反應相結合而建立起來的一種新的檢測微量抗原或抗體的新型標記免疫分析技術。

目前六十五頁\總數一百六十二頁\編于十三點請你們猜一道謎題：夜晚不休息，提燈四處巡，明滅草叢間，好似點點星。猜一種昆蟲螢火蟲公佈謎底螢火蟲為什麼會發光？是由身體哪個部位發光的？吃什麼東西？哪個地方看得到螢火蟲？這些問題，在接下來的投影片中都有提到，請仔細聆聽喔！START目前六十六頁\總數一百六十二頁\編于十三點螢火蟲發光雄螢雌螢〈身形較大〉目前六十七頁\總數一百六十二頁\編于十三點神奇的海底你知道嗎？海面上波濤洶涌的時候，海底依然很寧靜。最大的風浪，也只能影響到海面一下幾十米深。陽光射不到海底，水越深光線越暗。五百米以下就全黑了。在這片黑暗的深海粒，卻有許多光點像閃爍的星星，那是有發光器的深海魚在游動。海底真是個景色奇異，物產豐富的世界。海底剪輯點擊海底剪輯，會讓你一飽眼福！美麗的圖片深海魚發光目前六十八頁\總數一百六十二頁\編于十三點神奇的海底海底動物目前六十九頁\總數一百六十二頁\編于十三點發光分類光照發光:發光劑經短波長入射光照射后進入激發態，當回復至基態時發出較長波長的可見光。生物發光：反應底物在熒光素酶的催化下利用ATP產能，生成激發態的氧化熒光素，后者在回復到基態時多余的能量以光子形式放出。化學發光根據形成激發態分子的能量來源不同可分為:目前七十頁\總數一百六十二頁\編于十三點化學發光

Chemiluminescence(CL)化學發光是指在某些特殊的化學反應中，反應的中間體或產物由于吸收了反應釋放的化學能而處于電子激發態，當其回到基態時伴隨產生的光輻射現象。目前七十一頁\總數一百六十二頁\編于十三點化學發光反應包括兩個關鍵步驟，即化學激發和發光。化學發光反應能級圖目前七十二頁\總數一百六十二頁\編于十三點

一些化學反應能釋放足夠的能量把參加反應的物質激發到能發射光的電子激發態，若被激發的是一個反應產物分子，則這種反應過程叫直接化學發光。反應過程可簡單地描述如下：A十BC*C*C＋h·γ其中γ為光子，C*表示C處于單線激發態。

目前七十三頁\總數一百六十二頁\編于十三點若激發能傳遞到另一個未參加化學反應的分子D上，使D分子激發到電子激發態，D分子從激發態回到基態時發光，這種過程叫間接化學發光。反應過程可表示如下：A十BC*C*十DC十D*D*D十h·γ目前七十四頁\總數一百六十二頁\編于十三點

化學發光分析根據化學發光反應在某一時刻的發光強度或反應的發光總量來確定反應中相應組分含量的分析方法，稱為化學發光分析。目前七十五頁\總數一百六十二頁\編于十三點化學發光分析優點化學發光具有熒光的特異性，同時不需要激發光，就避免了熒光分析中激發光雜散光的影響，有很高的靈敏度，并且不象放射分析那樣存在強烈的環境污染和健康危害，是一種非常優秀的定量分析方法。目前七十六頁\總數一百六十二頁\編于十三點化學發光分析缺點雖然化學發光具備很高的特異性和很小的干擾，但化學分析本身的不特異性，制約了整個方法的使用。目前七十七頁\總數一百六十二頁\編于十三點化學發光免疫分析

chemiluminescenceimmunoassay（CLIA）CLIA是將化學發光分析和免疫反應相結合而建立的一種新的免疫分析技術。這種方法兼有發光分析的高靈敏度和抗原抗體反應的高度特異性。

目前七十八頁\總數一百六十二頁\編于十三點化學發光免疫分析（CLIA）分類按分離方法不同分微粒子化學發光免疫測定磁顆粒化學發光免疫測定目前七十九頁\總數一百六十二頁\編于十三點在化學發光反應中參與能量轉移并最終以發射光子的形式釋放能量的化合物，稱為化學發光劑或發光底物。

4.5.1化學發光劑目前八十頁\總數一百六十二頁\編于十三點能作為化學發光劑的條件：①發光的量子產率高；②它的物理-化學特性要與被標記或測定的物質相匹配；③能與抗原或抗體形成穩定的偶聯結合物；④其化學發光常是氧化反應的結果；⑤在所使用的濃度范圍內對生物體沒有毒性。目前八十一頁\總數一百六十二頁\編于十三點㈠直接化學發光劑

直接化學發光劑在發光免疫分析過程中不需酶的催化作用，直接參與發光反應，它們在化學結構上有產生發光的特有基團，可直接標記抗原或抗體。

目前八十二頁\總數一百六十二頁\編于十三點

1.吖啶酯在堿性條件下被H2O2氧化時,發出波長為470nm的光，具有很高的發光效率，其激發態產物N-甲基吖啶酮是該發光反應體系的發光體。

目前八十三頁\總數一百六十二頁\編于十三點2．三聯吡啶釕

三聯吡啶釕[RU(bpy)3]2+是電化學發光劑，它和電子供體三丙胺（TPA）在陽電極表面可同時失去一個電子而發生氧化反應。三聯吡啶釕目前八十四頁\總數一百六十二頁\編于十三點㈡酶促反應發光劑：是利用標記酶的催化作用，使發光劑（底物）發光，這一類需酶催化后發光的發光劑稱為酶促反應發光劑。1．魯米諾及其衍生物

2．AMPPD目前八十五頁\總數一百六十二頁\編于十三點1．魯米諾圖4.9魯米諾發光原理目前八十六頁\總數一百六十二頁\編于十三點圖4.10魯米諾增強發光反應原理目前八十七頁\總數一百六十二頁\編于十三點2．AMPPD〔3-(2‘-螺旋金剛烷)-4-甲氧基-4-(3“-磷酰氧基)苯-1,2-二氧雜環丁烷〕〕目前八十八頁\總數一百六十二頁\編于十三點1.碳二亞胺（EDC）縮合法

4.5.2發光劑的標記技術目前八十九頁\總數一百六十二頁\編于十三點2.過碘酸鈉氧化法

目前九十頁\總數一百六十二頁\編于十三點3．重氮鹽偶聯法目前九十一頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.N-羥基琥珀酰亞胺活化法

目前九十二頁\總數一百六十二頁\編于十三點

1．發光劑的選擇2．被標記蛋白質的性質3．標記方法的選擇4．原料比5．標記率6．溫度7．純化與保存影響標記的因素目前九十三頁\總數一百六十二頁\編于十三點

用吖啶酯直接標記抗體(抗原)，與待測標本中相應的抗原(抗體)發生免疫反應后，形成固相包被抗體-待測抗原-吖啶酯標記抗體復合物，這時只需加入氧化劑（H2O2）和NaOH使成堿性環境，吖啶酯在不需要催化劑的情況下分解、發光。由集光器和光電倍增管接收、記錄單位時間內所產生的光子能，這部分光的積分與待測抗原的量成正比，可從標準曲線上計算出待測抗原的含量。直接化學發光免疫分析目前九十四頁\總數一百六十二頁\編于十三點發光YYY磁微粒被測抗原+抗體+帶丫啶酯標記物抗體YYYYYYYYYYY沖洗后---夾心法（1）加入H2O2（pH<10）（2）加入堿（pH>10）直接化學發光的機理目前九十五頁\總數一百六十二頁\編于十三點磁微粒模式圖YYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYY特點抗原和抗體結合與未結合部分易分離磁微粒技術目前九十六頁\總數一百六十二頁\編于十三點化學發光酶免疫分析（chemiluminescenceenzymeimmunoassay，CLEIA）是用參與催化某一化學發光反應的酶如辣根過氧化物酶（HRP）或堿性磷酸酶(ALP)來標記抗原或抗體，在與待測標本中相應的抗原(抗體)發生免疫反應后，形成固相包被抗體-待測抗原-酶標記抗體復合物，經洗滌后，加入底物(發光劑)，酶催化和分解底物發光，由光量子閱讀系統接收，光電倍增管將光信號轉變為電信號并加以放大，再把它們傳送至計算機數據處理系統，計算出測定物的濃度。化學發光酶免疫分析目前九十七頁\總數一百六十二頁\編于十三點該分析系統采用辣根過氧化物酶（HRP）標記抗體(或抗原)，在與反應體系中的待測標本和固相載體發生免疫反應后，形成固相包被抗體-待測抗原-酶（HRP）標記抗體復合物，這時加入魯米諾發光劑、H2O2和化學發光增強劑使產生化學發光。㈠辣根過氧化物酶標記的化學發光免疫分析目前九十八頁\總數一百六十二頁\編于十三點圖4.11辣根過氧化物酶標記化學發光免疫分析示意圖

目前九十九頁\總數一百六十二頁\編于十三點該分析系統以堿性磷酸酶標記抗體(或抗原)，在與反應體系中的待測標本和固相載體發生免疫反應后，形成固相包被抗體-待測抗原-酶標記抗體復合物，這時加入AMPPD發光劑，堿性磷酸酶使AMPPD脫去磷酸根基團而發光。

㈡堿性磷酸酶標記的化學發光免疫分析目前一百頁\總數一百六十二頁\編于十三點圖4.12堿性磷酸酶標記化學發光免疫分析示意圖

目前一百零一頁\總數一百六十二頁\編于十三點分析步驟分配樣品,磁顆粒和試劑孵育使反應物結合在磁場中清洗去除未結合物質加入底物產生信號孵育,促使信號的產生信號檢測目前一百零二頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.6電致化學發光（ECL)電致化學發光(ECL)是通過在電極上施加一定波形的電壓或電流信號進行電解反應的產物之間或與體系中共存組分反應產生化學發光的現象。目前一百零三頁\總數一百六十二頁\編于十三點電致化學發光（ECL)ECL與CL的差異在于ECL是電啟動發光反應，而CL是通過化合物混合啟動發光反應。因此ECL反應易精確控制，具有靈活性。目前一百零四頁\總數一百六十二頁\編于十三點電化學發光劑定義：指通過在電極表面進行電化學反應而發出光的物質。特點反應在電極進行化學發光劑：三聯吡啶釕電子供體為：三丙胺（TPA）目前一百零五頁\總數一百六十二頁\編于十三點三聯毗啶釕分子結構圖目前一百零六頁\總數一百六十二頁\編于十三點三聯吡啶釕

（[Ru(bpy)3]2+）特點ECL分析中采用[Ru(bpy)3]2+作為標記物，其活化衍生物是[Ru(bpy)3]2+＋N羥基琥珀酸胺酯（NHS），該衍生物具有水溶性，且高度穩定，保證電化學發光反應的高效和穩定，而且避免了本底噪聲的干擾。目前一百零七頁\總數一百六十二頁\編于十三點三聯吡啶釕（[Ru(bpy)3]2+）特點[Ru(bpy)3]2+衍生物與免疫球蛋白結合的分子比超過20仍不會影響抗體的可溶性和免疫活性；[Ru(bpy)3]2+分子量小，空間位阻小，即便小分子的核酸也能標記，使檢測的菜單大大豐富，更重要的是為其檢測菜單的開發前景提供了廣闊空間。目前一百零八頁\總數一百六十二頁\編于十三點電化學發光原理圖基態激發態不穩定二丙胺+丙醛目前一百零九頁\總數一百六十二頁\編于十三點電化學發光免疫分析

(Electro-ChemiluminescenceImmunoassay,ECLI)ECLI是繼EIA、RIA、FIA、時間分辨熒光免疫技術（TRFIA）之后的新一代標記免疫測定技術；ECLI是電化學發光(ECL)和免疫測定相結合的產物；ECLI是目前最先進的標記免疫測定技術之一。目前一百一十頁\總數一百六十二頁\編于十三點ECLI原理在電極表面由電化學引發的特異性化學發光反應，用電化學發光劑三聯吡啶釕[Ru(bpy)3]2+標記Ab，通過Ag-Ab反應和磁珠分離技術，根據三聯吡啶釕在電極上發出的光強度對待測的Ag或Ab進行定量/定性。目前一百一十一頁\總數一百六十二頁\編于十三點圖4.13電化學發光免疫分析示意圖目前一百一十二頁\總數一百六十二頁\編于十三點圖4.14電化學發光免疫測定示意圖目前一百一十三頁\總數一百六十二頁\編于十三點圖4.15標記磁顆粒在電場中發光工作示意圖目前一百一十四頁\總數一百六十二頁\編于十三點ECLIA檢測流程圖一（雙抗體夾心的形成）目前一百一十五頁\總數一百六十二頁\編于十三點ECLIA檢測流程圖二（生物素與親和素結合）目前一百一十六頁\總數一百六十二頁\編于十三點ECLIA體系結構圖目前一百一十七頁\總數一百六十二頁\編于十三點ECLIA檢測流程圖三（磁珠吸引吸附于電極表面）目前一百一十八頁\總數一百六十二頁\編于十三點ECLIA檢測流程圖四（電極充電啟動電化學反應）目前一百一十九頁\總數一百六十二頁\編于十三點ECLIA檢測流程圖五（撤消磁場沖洗磁珠）目前一百二十頁\總數一百六十二頁\編于十三點方法評價采用的固相載體是帶有磁性的直徑約2.8μm的聚苯乙烯微粒。其特點是反應面積比板式擴大20－30倍，吸附效率高；在液體中形成均勻的懸液，參與反應時類似液相，反應速度大大加快；目前一百二十一頁\總數一百六十二頁\編于十三點方法評價“鏈霉親和素-生物素”是具有很強的非共價相互作用的一對化合物，具有牢固而特異的結合，應用此放大系統，使檢測的靈敏度大大提高；目前一百二十二頁\總數一百六十二頁\編于十三點方法評價利用氧化鐵的磁性，使用電磁場分離結合態和游離態，方便迅速，實現了精確的全自動化；標記物的再循環利用，使發光時間更長、強度更高、易于測定。目前一百二十三頁\總數一百六十二頁\編于十三點基于CdS量子點-CNT-AuNP-殼聚糖的電致化學發光免疫傳感器研究目前一百二十四頁\總數一百六十二頁\編于十三點PDCNT：聚乙二胺-CNT目前一百二十五頁\總數一百六十二頁\編于十三點Fig.1.(A)ECL-timecurvesof(a)PDCNTs/Auelectrode,(b)CdSQDs/Auelectrode,and(c)CdSQDs-PDCNTs/Auelectrode.(B)ECL–potentialcurveandcyclicvoltammogram(inset)ofCdSQDs-PDCNTs/Auelectrode(PMT:600V).目前一百二十六頁\總數一百六十二頁\編于十三點ECL–potentialcurvesof(a)PDCNTs,(b)(a)+CdSQDs,(c)(b)+GNPs-CHIT,(d)(c)+Ab,and(e)(d)+HIgGmodifiedAuelectrodes(PMT:600V),andECLemissionfromtheimmunosensorfor34cycles(inset)(PMT:800V).目前一百二十七頁\總數一百六十二頁\編于十三點RepresentativeSEMimagesof(A)PDCNTs,(B)(A)+CdSQDs,(C)(B)+GNPs-CHIT,(D)(C)+AbmodifiedAuelectrodes.目前一百二十八頁\總數一百六十二頁\編于十三點Fig.3.ECLresponsesoftheimmunosensorwithdifferentconcentrationsofHIgG(a–h).HIgGconcentration(ngmL-1):(a)0,(b)0.006,(c)0.06,(d)0.6,(e)3,(f)6,(g)60,and(h)150.(Inset)CalibrationcurveforHIgGdetermination.目前一百二十九頁\總數一百六十二頁\編于十三點ELIA優越性高度敏感，可達pg／ml或pmol水平；特異性強，重復性好，CV＜5％。測定范圍寬，可達7個數量級。試劑穩定，無毒害，無污染，有效期長，達數月甚至數年。操作簡單，耗時短，易于自動化。在對環保很重視的國家，CLIA成了取代RIA的首選方法。目前一百三十頁\總數一百六十二頁\編于十三點臨床應用激素腫瘤標記物內分泌功能傳染性疾病其它如VB12、葉酸、鐵蛋白、肌鈣蛋白、肌紅蛋白、酶、脂肪酸、維生素和藥物等多種檢測項目。

目前一百三十一頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.7電化學檢測技術

電化學檢測由于其自身的優點常用于生物傳感器研究，成為免疫傳感器中研究最早、種類最多、也較為成熟的一個分支。

電化學轉換的高靈敏性易與現代微型化/微加工技術兼容較低的能源需求不受樣品的濁度及顏色的影響

目前一百三十二頁\總數一百六十二頁\編于十三點電化學免疫傳感器的基本工作原理是：采用電化學檢測方法來檢測標記的免疫試劑或者一些由酶、金屬離子和其他電活性物質標記的標記物，從而對疾病診斷或病人狀態監測中復雜體系的多組分混合物進行分析，提供有力數據。根據信號的類型可分為電位法、電流法、伏安法以及最近發展的電化學阻抗檢測目前一百三十三頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.7.1電位型免疫傳感器

電位型免疫傳感器是基于測量抗體、抗原免疫反應后指示劑與參比電極之間的電位變化來進行免疫分析的。有關基于電位檢測的免疫傳感器的研究報道較少該檢測方法一個主要的缺點就是抗體-抗原發生免疫分析后電位變化不大。而且，樣品基底的干擾會使這種小的信號變化難以準確檢測，所以電位型傳感器的可靠性及靈敏性較差。目前一百三十四頁\總數一百六十二頁\編于十三點一種電位型免疫傳感器，在聚吡咯修飾的絲網印刷電極表面檢測酶標免疫復合物首先在含有吡咯單體和十二烷基硫酸鈉的溶液中，進行循環伏安掃描至少4次，形成電聚合膜修飾電極。然后在電極上加一恒電位使聚吡咯膜達到其最終狀態。所形成的聚吡咯膜修飾電極在37°C時可以保存4個月，而且顯示良好的靈敏性。捕獲抗體可以通過直接吸附作用固定在聚吡咯膜上，也可以將生物素修飾的抗體結合到鏈霉親和素修飾的聚吡咯膜上。然后將電極與含有乙肝表面抗原或心肌肌鈣蛋白I的樣品溶液孵育，再加入HRP標記的抗體進行夾心式免疫分析。加入活性底物二氯鄰苯二胺60s后，在0.01MPBS（pH7.4）中進行電位檢測，記錄電位。目前一百三十五頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.7.2電流型免疫傳感器

電流檢測中，在恒電壓下電活性分析物在電極上產生的氧化或還原電流強弱與待測物濃度成正比。由于抗體和抗原本身并沒有電化學活性，所以在免疫傳感器中需要在免疫復合物中引入合適的標記來形成電化學反應。在這方面，標記酶，包括氧化還原酶、HRP和水解酶AP，由于它們能催化底物生成電活性產物而經常被用到，產物的氧化還原電流與待測物的濃度成正比。

目前一百三十六頁\總數一百六十二頁\編于十三點AP催化它的底物4-氨基磷酸苯酯（4-APP）生成4-氨基苯酚（4-AP）。生成的4-AP被氧化成4-醌亞胺（4-QI），從而產生法拉第電流，其大小與待測物的濃度成正比。值得注意的是，酶標記最大的優點是，由于催化效果，即使用很少的酶也能得到較大的信號。目前一百三十七頁\總數一百六十二頁\編于十三點1-萘磷酸酯（1-NP）作為底物，用于電流型免疫傳感器檢測黃體酮。水解產物4-AP和1-萘酚能夠在裸SPCE上產生完美的陽極信號。然而，當電極表面固定上抗體時會減慢4-AP向電極表面的擴散，并且4-AP會與電極表面的聚酚發生反應，污染電極，減小電極的電活性工作面積。相反，抗體的固定卻不會阻礙1-萘酚向電極表面的擴散。由于1-NP的這種性質，以及低成本、易得到、高溶解性使得1-NP成為他們工作中首選的AP底物。目前一百三十八頁\總數一百六十二頁\編于十三點在同樣條件下，2-磷酸抗壞血酸（AAP）作為另一種AP底物，水解產物也是4-AP。雖然4-APP和AAP均可作為電流型免疫傳感器的底物，由于4-APP的催化反應速度比AAP高6倍，并且檢測電位較低（大約200-400mV），通常選用4-APP。值得注意的是，4-APP水解產物特有的較低的檢測電位可以減少其它物質的干擾，提高免疫傳感器的靈敏性。目前一百三十九頁\總數一百六十二頁\編于十三點AP常用的底物，包括4-APP、1-NP和磷酸苯酯（PP），它們的水解產物在電極表面均不易擴散。非電活性物質的聚集導致形成聚合物，并且氧化還原可逆性差，使電極鈍化。電極鈍化反過來影響信號的重現性及可靠性，降低電流響應，在達到穩定的電流信號前信號猝滅。最近發現了一種較新的底物，氫醌二磷酸酯（HQDP），來減少污染的問題。HQDP被AP水解生成對苯二酚（HQ），HQ在電極表面被氧化成苯醌（BQ）。目前一百四十頁\總數一百六十二頁\編于十三點通過對AP催化水解HQDP（HQ）、PP和1-NP產物的循環伏安圖比較研究表明，HQ產生的峰形較好，且可逆。更重要的是，即使在較高的mM濃度下，循環掃50次后仍未發現明顯的電極污染。通過系列的研究表明，HQ的無污染性歸因于它的氧化產物不在電極表面聚集，以及HQ在電極-溶液界面良好的擴散性。HQDP作為AP底物的另一個優點是，HQ的氧化峰電流比PP或1-NP產物的氧化峰電流高10倍。總之，在電流型免疫傳感器的發展過程中，HQDP是一種合適的、吸引人的、可供選擇的AP底物。目前一百四十一頁\總數一百六十二頁\編于十三點在很多情況下，電流型免疫傳感器的設計需要將酶固定在離電極表面較遠的位置，或者生物樣品中干擾物質的存在要求另外的電子轉移方式。這就需要用低分子量的氧化還原活性物質（即介質）在過氧化物酶（通常為HRP或葡萄糖氧化酶）氧化還原中心和工作電極表面之間傳遞電子。介質的要求：具有很高的電子轉移速率，使過氧化物酶的異相電子轉移易于進行；具有可逆的異相動力學性質，有較低的再生過電位，在要求的物理條件范圍內穩定。目前一百四十二頁\總數一百六十二頁\編于十三點基于ITO電極檢測癌胚抗原(CEA)Fig.1SchematicdiagramoftheCEA/Au-chitosan/ITOimmunosensorfordeterminingtheserumCEAlevelbasedonacompetitiveimmunoassay.目前一百四十三頁\總數一百六十二頁\編于十三點Fig.2ScanningelectronmicrographsofITOelectrodescoatedwith(a)abareITOelectrodesurface,(b)Au-chitosanand(c)CEA/Au-chitosanmembranes.目前一百四十四頁\總數一百六十二頁\編于十三點上面介紹的酶催化信號產生過程的缺點是一種非直接檢測技術。樣品待測物與其特異性抗體反應后如果不洗滌，血清和血漿等生物樣品中存在的AP和其它磷酸酶會干擾分析結果。一些HRP底物是致癌物質，所以選擇一種安全的底物用于免疫傳感器的常規操作非常重要這就使得發展基于電活性物質標記的更直接的檢測技術非常有意義。目前一百四十五頁\總數一百六十二頁\編于十三點二茂鐵衍生物是快速、可逆的氧化還原物質，可作為介質用于酶生物傳感器。其中，二茂鐵甲酸由于其水溶性好，且易通過EDC修飾的末端羧基與IgG結合，經常被用到。施加合適的電壓，二茂鐵甲酸可被快速氧化而不產生任何中間產物。因而二茂鐵甲酸成為一種優良的電活性標記物，用于與生物組分連接，開發一種基于信號直接產生的電化學免疫傳感器。目前一百四十六頁\總數一百六十二頁\編于十三點Hromadova等將有機金屬化合物三羰基(?5環戊二烯基)合錳（cymantrene）與BSA結合，作為氧化還原標記物，用電化學阻抗檢測有機金屬標記物的一電子還原反應。

目前一百四十七頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.7.3伏安免疫分析

電化學免疫傳感器通常是將免疫復合物固定在單根電極上，然后利用免疫復合物的標記物在同一電極上進行檢測。最近，在電化學免疫分析中采用交叉梳狀陣列（IDA）微電極作為轉換器變得比較普遍。簡單的IDA設計包括一對交叉梳狀的微電極“手指”。當IDA用于伏安分析中的傳感電極時，兩個相互交叉的梳狀電極通常采用不同的電位使電活性物質進行氧化還原循環來檢測。目前一百四十八頁\總數一百六十二頁\編于十三點圖4.164-AP和4-QI在IDA電極體系中相鄰“手指”之間的氧化還原循環在兩個IDA電極中的一個加上氧化電位，使4-AP發生兩電子氧化反應，生成4-QI。另一個電極上加較負的電位，4-QI擴散到這個電極上后被還原成4-AP，在下一個相鄰的電極上又發生氧化反應。優點是相對于背景電流來說，法拉第電流被放大，從而提高信噪比，降低檢測限，提高靈敏度。4-APP4-AP4-QI目前一百四十九頁\總數一百六十二頁\編于十三點Thomas等利用含有相距1.6μm、2.4μm寬的25對鉑微電極作為檢測器，用于免疫分析中檢測鼠IgG。與單電極檢測相比，信號放大了4倍，氧化還原信號產生率為87%，鼠IgG的檢測限為3.5fmol。目前一百五十頁\總數一百六十二頁\編于十三點4.7.4阻抗免疫分析及免疫傳感器

在4.4節介紹了抗體在電極表面不同的固定方法，這是在電化學免疫傳感器表面構筑理想的免疫復合物的第一步。通過抗體與抗原之間的特異性分子識別，免疫傳感器表面的界面電荷、電容、電阻、質量以及厚度都會發生變化。這就激發了人們的興趣，根據這些界面變化尋求電化學技術，以定量檢測待測物。本節重點討論電化學阻抗譜（EIS），它是一種有效的方法用以檢測免疫復合物修飾電極的性質。目前一百五十一頁\總數一百六十二頁\編于十三點EIS實驗中，在電化學體系中固定的直流電位上施加一個小幅（5~10mV峰間距）正弦波電位信號。根據Ohm定律，通過施加的正弦電位和檢測到的正弦電流可以繪制阻抗譜。由于正弦電位和電流無論在大小和相等方面均不同，它們的合成阻抗，Ｚ，對頻率（ω）的函數通常用實部（ZRe）和虛部（ZIm）來表示：目前一百五十二頁\總數一百六十二頁\編于十三點圖4.17電化學免疫傳感器發生氧化還原反應時界面性質的等效電路圖

其中RS指電解質溶液電阻，C