化学发光原理及应用1

化学发光原理及其应用化学发光原理及其应用主要内容n 化学发光基本原理n 化学发光的分类n 化学发光法的临床应用n 化学发光免疫测定的特点Part I. 化学发光基本原理一、化学发光原理一、化学发光原理 ：伴随化学反应的光发射现象：伴随化学反应的光发射现象某些物质在进行化学反应过程中，由于吸收了反应产生的 化学能 而被激发，从激发态返回基态时，发射出一定波长的光，这种吸收化学能使分子发光的过程称为 化学发光(chemiluminescence) 。化学发光反应存在于生物体 (萤火虫、海洋发光生物 )中，称 生物发光 (bioluminescence)。生物发光的本质是化学发光生物发光的本质是化学发光 1877年年 洛粉碱洛粉碱 CL 1905年年 洛粉碱类似物洛粉碱类似物 1928年年 鲁米诺鲁米诺 1935年年 光泽精光泽精发现许多有机反应可产生发现许多有机反应可产生 CL生物体化学发光现象的研究起源于古代，但生物体化学发光现象的研究起源于古代，但是，直到十九世纪末，这种现象与简单的有机反是，直到十九世纪末，这种现象与简单的有机反应相联系才得到解释。应相联系才得到解释。二、化学发光反应发生的条件二、化学发光反应发生的条件化学反应是放热反应。化学反应是放热反应。必须存在形成电子激发态的通道。必须存在形成电子激发态的通道。激发态分子必须以辐射光子的形式回到激发态分子必须以辐射光子的形式回到基态基态 , 或将能量传递给荧光分子。或将能量传递给荧光分子。能量，通道，荧光物质北京源德化学发光分析仪MAGLUMI 化学发光分析仪Part .化学发光的分类n 按化学反应类型可分为：酶促化学发光和非酶促化学发光两类n 按发光持续时间可分为：闪光和辉光两类Part III. 化学发光法的临床应用化学发光法的临床应用 甲状腺功能的免疫分析 糖代谢紊乱的免疫分析 常见肿瘤标志物及其免疫分析 常见传染性疾病的免疫检测n 病毒性肝炎n HIV感染n 严重急性呼吸综合征（ SARS)其他免疫检测项目甲状腺功能的免疫分析n 甲状腺机能的常见评价指标及其临床意义1.甲状腺机能亢进2.甲状腺功能减退3.低 T3和低 T3、 T4综合征一、甲状腺机能亢进1972年提出 T3型甲亢的诊断标准：1.甲亢的症状和体征，常无突眼征，但心血管症状较明显；2.血清 TT4、 FT4值正常；3.TT3、 FT3值升高；T3型甲亢在临床上并非罕见，特别是缺碘地区患功能自主性腺瘤的部分患者，或用 T3治疗后出现的碘甲亢，目前认为 T3型甲亢不能算作一种独立疾病，因为发现 T3型甲亢病人中有一部分虽然 TT3升高但 FT3正常或低于正常，因此改称高 T3综合征为妥。T4型甲亢，即 T4毒症患者血清 T3、 FT3浓度正常；而 T4、 FT4浓度升高。 TSH值为正常低值或低于正常，并伴甲亢临床症状。二、甲状腺功能减退n 甲减为甲状腺激素分泌不足引起的代谢性疾病。临床上分为原发性甲减，又称魏甲状腺性甲减；以及继发性甲减，又称垂体 -下丘脑甲减两类。血循环中甲状腺激素浓度的测定在诊断甲减方面，TSH和 FT3、 FT4是灵敏的诊断指标，明显优于总甲状腺激素，如 TT3、 TT4等。其价值依次为TSH= FT4TT4FT3TT3.三、 低 T3和 低 T3、 T4综合征n 低 T3综合征是一种由于非甲状腺疾病 造成的甲状腺激素异常，其发生与机体的代谢状态，基础疾病的性质和严重程度以及外来因素，如用药等有关。代谢状态差、基础病情加重时其发生率随之增高；当病情好转、机体健康状况趋于正常时，低 T3状态可自行消失。四、其他与甲状腺疾病有关的免疫学指标n 抗甲状腺球蛋白抗体（ TGAb）多见于桥本氏甲状腺炎、自身免疫性甲状腺疾病、原发性甲状腺功能减退、甲状腺功能亢进患者等。n 抗甲状腺微粒体抗体（ TMAb）多见于桥本氏甲状腺炎、自身免疫性甲状腺疾病、原发性甲状腺功能亢进、原发性甲状腺功能减退。小结n 综上所述，若对甲状腺功能 指标进行全面评价，则上述各项指标对甲亢的诊断价值依次为 FT3FT4TT3TT4；各项指标对甲减的诊断价值依次为FT4=TSHTT4FT3TT3二、糖尿病的免疫学检测以下是临床上常见的有关糖代谢紊乱的免疫分析指标：1. C肽2.胰岛素3.胰岛素抗体4.谷氨酸脱羧酶抗体（ GAD-Ab）5.胰高血糖素C肽C肽测定用于了解 II型糖尿病人是否需要胰岛素治疗，如果 C肽水平较低，葡萄糖刺激反应差，则表示表明立即或最终需要胰岛素治疗，也可用于评价糖尿病酮症酸中毒病人的胰岛功能。 C肽的另一个重要的临床用途是各种低血糖病因的鉴别。 C肽水平升高科见于轻型糖尿病患者，常见空腹血糖升高不多者 C肽大多高于正常。胰岛素瘤患者，如血中存在胰岛素抗体，血清 C肽大都增高。胰腺肿瘤患者行胰腺切除后，如血清 C肽仍可测出，提示手术未能全部切除胰腺组织。如果手术后一度阴性，后又称为阳性，提示肿瘤复发或转移。在肝硬化时，血浆胰岛素有升高趋势，其原因在于肝脏摄取和降解胰岛素减少；但空腹血糖正常。胰岛素胰岛素在糖尿病的分型和诊断中意义重大，其中 I型又称胰岛素依赖型糖尿病（ IDDM），空腹血浆胰岛素较低，口服葡糖糖试验（ OGTT)或馒头餐后上升及下降极缓慢，甚至无任何变化，说明其胰岛 细胞功能极差。 II型又称非胰岛素依赖型糖尿病（ NIDDM），包括需胰岛素治疗和不需胰岛素治疗两类，其特点为空腹高胰岛素血症； OGTT后胰岛素释放延迟，高峰后移，但总释放量不低，约 12%的病人呈低反应或延迟反应说明 II型糖尿病和 I型糖尿病有本质的区别。另外胰岛素对肝病、胰岛素瘤、甲状腺功能亢进的诊断也有一定的意义。常见肿瘤标志物及其检测n 胚胎性肿瘤标志物n 含糖物质类标志物n 酶类标志物n 激素类标志物胚胎性肿瘤标志物n 这一类肿瘤标志物是指那些原本只能在胎盘期出现，但在机体发生肿瘤时，其基因表达被再度激活，从而重新再成年个体出现的蛋白，其常见的检测标志如下：标 志名称 生化本质相关 肿 瘤的 组织细 胞来源甲 肽 蛋白 糖蛋白 肝 细 胞、胚 细 胞癌胚 铁 蛋白 糖蛋白 肝癌胚抗原 糖蛋白 结肠 、直 肠 、胰腺、肺、乳腺胰癌胚抗原 糖蛋白 胰腺鳞 状 细 胞抗原糖蛋白 肺、皮肤、 头 和颈 部组织 多 肽抗原细 胞角蛋白乳腺、 结肠CEAn 原发性结肠癌，患者 CEA升高者占 45-90%.n 胰腺癌、胆管癌、胃癌、食道癌、肺癌、乳腺癌和泌尿系肿瘤，阳性率 50-70%。n 结肠癌患者手术切除后 1-3周内血中 CEA水平可降至正常水平。如术后 CEA持续阳性，说明手术切除不完全或癌肿发生转移，提示病人预后较差或者有复发的可能。n 良性肿瘤、炎症和退行性疾病，如结肠息肉、溃疡性结肠炎、胰腺炎盒酒精性肝硬变病人 CEA也有部分升高，但远远低于恶性肿瘤，一般小于 20g/L.所以测定 CEA可作为良性与恶性肿瘤的鉴别诊断依据。n 吸烟也可能导致 CEA升高。AFPn 原发性肝癌： AFP作为原发性肝癌重要指标之一，特异性强，灵敏度高。因此 AFP为十分有价值的临床检查及普查项目，阳性率达 90%。血清含量大于 400g/L作为原发性肝癌的诊断阈值。n 孕妇血清 AFP与胎儿状态当胎儿患低氧症、宫内死亡、遗传缺陷、先天性神经管畸形、无脑儿、脊柱裂等，母体血清 AFP异常增高。n 其他肿瘤 有报道指出， 68%-92%卵黄囊肿瘤患者血清 AFP上升含糖物质类标志物n CA125 是上皮性卵巢癌和子宫内膜癌的标志物n CA153 存在于多种腺癌内，如乳腺癌、肺癌、肺胰癌及卵巢癌等，是检测乳腺癌比较重要的抗原n CA199 通常作为胰腺癌和结、直肠癌的标志物n CA50 是胰腺和结、直肠癌的标志物n CA72-4 其检测结果与 CEA有互补作用，可用于检测原发性乳癌、胃癌、直结肠癌以及卵巢癌患者残余肿瘤细胞，可与 CA-125联合用于卵巢肿瘤的诊断及复发检测，可与CA-199联合应用于胃癌的诊断以提高阳性率，也可用于胃癌术后监测早期复发。n CA242 可用于胃肠道恶性肿瘤病人的治疗监控和复发检测。酶类标志物n 前列腺特异性抗原 PSA是前列腺癌的特异性标志物，也是目前少数几个器官特异性肿瘤标志物之一。前列腺癌是男性泌尿系统的主要囊性肿瘤，血清 PSA定量测定的阳性临界值大于 10g/L,此时前列腺癌的诊断特异性达 90-97%。n 神经元特异性烯醇化酶（ NSE） 对小细胞肺癌的诊断，鉴别诊断、病情判断及疗效的估计都有实际的意义。激素类标志物n 降钙素 ：（ 1）甲状腺髓样癌 此种癌起源于甲状腺滤泡旁细胞，可产生多种生物活性物质，其中以降钙素为主，患者血清降钙素水平高于正常数十到数百倍。（ 2）肺小细胞癌n 人绒毛膜促性腺激素（ HCG）HCG测定对葡萄胎、绒癌的诊断和化疗后的疗效观察，以及葡萄胎终止后的随访有重大意义，一般而言，良性葡萄胎、恶性葡萄胎、绒癌治疗前HCG均增高，其升高顺序为：绒癌 恶性葡萄胎 良性葡萄胎。常见传染性疾病的免疫检测n 病毒性肝炎n HIV感染及艾滋病（ AIDS）n 严重急性呼吸综合征病毒性肝炎n 甲型病毒性肝炎 通过粪 -口途径传播引起的急性传染性肝炎，目前尚未发现有慢性病例。n 乙型病毒性肝炎 是由乙型肝炎病毒（ HBV）引起的肝脏炎性损害，是我国当前流行最广泛、危害最严重的一种转染病。乙肝常见免疫学指标有： A、潜伏期 ,HBsAg阳性或伴有乙肝病毒脱氧核糖核酸聚合酶 (HBVDNAP)和 HBsAg阳性。 B、急性期， HBsAg， HBeAg,HBcAg,HBV-DNA, HBVDNAP，前S蛋白均可阳性。乙肝定量检测的方法及其优点a. 检测方法：目前有时间分辨，荧光定量 PCR定量检测，化学发光法。由于乙肝病毒容易发生变异，再加上乙肝定性实验的局限性，会出现假阴性结果，导致不能及时发现乙肝的感染，也就不能及时的得到治疗，对医护人员和其他的患者也存在被传染的威胁。乙肝五项定量检测目前最先进的化学发光法，避免了假阴性和漏检的问题，而且准确，尤其对乙肝病人的疗效观察提供了依据，这是检验发展的趋势。n 乙肝五项定量检测的独特优点： 一、对于乙肝患者而言： 1、通过定量检测乙肝标志物，能直观地显示体内五项指标的具体情况，不再是简单的 “阴性 ”和 “阳性 ”，有利于动态观察病情，为选择治疗方案提供重要依据； 2、定量检测方法更灵敏，能测出低水平复制的样本，特别是 “窗口期 ”的感染者，定量检测法可以有效检出，能减少漏诊； 3、定量检测的测定范围更宽，定性检测时候，高浓度的乙肝表面抗原样本需要稀释，否则会有假阴性出现，但是，定量检测能有效检出高浓度的乙肝表面抗原样本。 二、对正常体检者而言： 1、可反映 HBV-抗体的浓度变化，有利于对机体免疫状况进行评估，对注射乙肝疫苗有指导意义。几种常见的乙肝模式HBsAg HBsAb HBeAg HBeAb HBcAb 临 床意 义1 + - + - + 急性期、慢性期、有 较 强 传 染性，俗称 “大三阳 ”2 + - - - + 急性或慢性期， 传 染性 较 强3 + - - + + 恢复期， 传 染性弱， 长 期持 续 易癌 变 ，俗称 “小三阳 ”4 - + - - + 既往感染。仍有免疫力，非典型恢复期5 - - - + + 既往感染，急性乙型肝炎恢复期，基本无 产 燃性（少数仍有 传 染性）6 - - - - + 急性窗口期，既往 过 后康复期7 - + - - - 注射乙肝疫苗后，乙肝感染后已康复，有免疫力8 - + - + + 急性感染期后康复期，既往感染，具有免疫力9 - - - - - 未感染 过 乙肝几种少见模式HBsAg HBsAb HBeAg HBeAb HBcAb 临 床意 义1 + - - - - 急性 HBV感染早期，慢性携 带 者， 传 染性弱2 + - - + - 慢性期， 传 染性弱3 + - + - - 早期 HBV感染者或慢性携 带 者活 动 期， 传 染性强4 + - + + + 急性感染， 趋 向恢复，慢性乙肝携