超靈敏電化學發光免疫分析技術 Electrochemiluminescence (ECL)

次世代免疫分析技術

概論:

電化學發光 (Electrochemiluminescence ) 是繼放射免疫、酵素免疫、螢光免疫、化學發光免疫測定之後的新一代標記免疫測定技術。電化學發光法源於電化學法和化學發光法，是一種在電極表面由電化學引發的特異性化學發光反應，包括了電化學和化學發光二個過程。電化學發光 (Electrochemiluminescence ) 可以應用於所有的免疫測定，電化學發光能取代第一代放射免疫的靈敏度，又繼承了第二代酵素結合免疫吸附的通量方便，因而廣泛被全球大量藥廠及CRO公司所認可和使用，從此被載入了免疫分析技術發展的歷史中。

電化學發光原理:

包含: 電化學反應過程、化學發光過程及迴圈放大過程

電化學反應過程：在工作電極上(陽極)施加一定的電壓能量作用下，二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]2+ 釋放電子發生氧化反應而成為三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy) 3 ] 3+ ，同時，電極表面的TPA也釋放電子發生氧化反應而成為陽離子自由基 TPA+ ，並迅速自發脫去一個質子而形成三丙胺自由基 TPA·，這樣，在反應體系中就存在具有強氧化性的三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy) 3 ] 3+ 和具有強還原性的三丙胺自由基 TPA·。

化學發光過程：具有強氧化性的三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy) 3 ] 3+ 和具有強還原性的三丙胺自由基 TPA· 發生氧化還原反應，結果使三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy)3]3+ 還原成激發態的二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy) 3 ]2+ ，其能量來源於三價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy) 3 ] 3+ 與三丙胺自由基 TPA· 之間的電勢差，激發態 [Ru(bpy) 3 ] 2+ 以螢光機制衰變並以釋放出一個波長為 620nm 光子的方式釋放能量，而成為基態的 [Ru(bpy)3 ] 2+ 。

迴圈放大過程：上述化學發光過程後，反應體系中仍存在二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy) 3 ] 2+ 和三丙胺(TPA)，使得電極表面的電化學反應和化學發光過程可以繼續進行，這樣，整個反應過程可以迴圈進行。通過上述的迴圈過程，測定信號不斷的放大，從而使檢測靈敏度大大提高，所以 ECL 測定具有高靈敏的特點。


電化學發光免疫分析原理:

上述的電化學發光過程產生的光訊號的強度與二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy) 3 ] 2+ 的濃度成線性關係。將二價的三氯聯吡啶釕　[Ru(bpy) 3 ] 2+ 　與免疫反應體系中的一種物質結合，經免疫反應、分離後，檢測免疫反應體系中剩餘二價的三氯聯吡啶釕 [Ru(bpy) 3 ] 2+ 經上述過程後所發出的光，即可得知待檢物的濃度。MESO SCALE DISCOVERY（MSD）提供獨特的，多因子免疫分析平臺，以用於定量生物樣本的蛋白質含量。MSD提供1000多種便利試劑盒，並可以客製化試劑盒。MSD可以協助研究人員精確及準確的檢測不同樣本中的細胞因子、磷酸化蛋白質和其他Biomarkers的含量。用更少的實驗時間、用經濟的成本，輕鬆獲得更高品質的資料。MSD的MULTI‐ARRAY檢測技術已經被全球及中國的大型醫藥研發中心、臨床研究機構、生物技術公司、精準醫療公司、學術和政府機構使用。




多重因子檢測技術:

MESO SCALE DISCOVERY（MSD）是基於固相的空間位置多因子檢測，能克服液相多因子交叉反應程度高的問題。依然石墨技術和包覆技術，在微孔內可實現最多同時固定10種不同的抗體/抗原，從而實現相對獨立的多因子檢測。



MSD超靈敏電化學發光免疫分析技術特點:

MSD（MESO SCALE DISCOVERY）在2013年被評為全球五大免疫分析品牌之一，其MULTI-ARRAY多因數技術使得Biomarker的檢測可以是單因子和多因子兩種形式。由於使用MSD專利的電化學發光法檢測，MSD使分析方式獲得超低檢測極限，提供高達5個數量級的線性範圍，使用少量的樣本和易於處理複雜基質樣品操作。MSD分析方法的超乎尋常的檢測性能轉化為極具價值的一些優勢。MSD靈敏度和線性範圍使開發的方法學無需多重稀釋，就可以測量正常和疾病樣本的原始分析物濃度，節約時間、資源、樣本和費用。MSD多因子檢測允許測量單一樣品中多重檢測指標，無需額外的工作及時間。



MSD多因子檢測:

臨床樣品將傳統免疫分析的極限推至極限(如ELISA、放射免疫)；複雜的基質（如唾液，腦脊液）、 濃度分佈高低不一的檢測指標、有限的樣本量等都在挑戰檢測分析技術。血清血漿的基質效應會影響多因子檢測。MSD檢測方法提高了靈敏度，延伸了線性範圍，可以檢測同一樣品的多重因子指標，在不同樣品類型中的表現都很好。MSD超靈敏電化學發光免疫分析技術平台也已經被證明能較好的適合法規要求，MSD可提供IQOQPQ驗證，軟體也符合21CFR Part 11和GLP要求。
1）150μL樣本可檢測到70個指標。
2）寬線性範圍可同時檢測到低含量細胞因子和高濃度血管損傷因子。
3）單一稀釋濃度可同時檢測到正常和疾病組數據。

4）可根據專案實際需求，客製化不同組合的多重因子檢測。



相關應用案例: 


資料來源: Meso Scale Discovery 原廠網站
                  第三代免疫分析技術 殷彥
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可DIY專屬於你的多因子偵測試劑組!! 生命科學的研究越來越多樣性越複雜，需要同時觀察、偵測和分析許多不同的生物標誌物彼此消長與影響；市面上的產品漸漸的不符合需求，所以可客製化的多因子偵測平台變成一種新的趨勢。MSD超靈敏電化學發光免疫分析技術平台，因此，提供了可完全客製化的U-plex產品線，最近更開發了方便使用者作實驗的R-Plex antibody parie產品，讓使用者可以搭配已商業化的生物標誌產品，加上創新的客製化生物指標，得到高靈敏、可信賴且獨一無二的數據。 U-PLEX: 1. 快速輕鬆地設計和構建客製化的多因子試劑組 2. 從預選配置並使用自己的抗體或選擇已商業化抗體產品 3. 簡單實驗流程，流程類似於 ELISA; 無需額外晶片點樣機器 4. 相容所有 MSD 儀器（ S600 ， Quickplex SQ 120 等）和軟體 5. 開放平臺 : 相容抗體、蛋白質、多肽、碳水化合物、核酸、寡核苷酸 6. 優秀的 MSD 技術性能 : 高靈敏度、穩定的再現性 , 和寬廣的動態範圍 R-PLEX:  1.    市場上唯一經過血清、血漿測試驗證的抗體對產品，無需擔心血清 / 血漿基質效應干擾 2.    經過單因子驗證，使用者也可配套 U-plex 多因子試劑組使用 3.    擁有了 MSD 多因子檢測的高靈敏度與寬線性範圍特點 4.    研究領域涉及：發炎、癌症、免疫、代謝、肥胖、細胞信號傳遞與神經退行性疾病 資料來源 :  Meso Scale Discovery  原廠網站                    第三代免疫分析技術   殷彥                    騰達行企業股份有限公司
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