方法学方面:进口与国产均为直接发光与间接发光共舞
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在化学发光中,根据发光剂不同原理类型,可将化学发光分为三类:
电化学发光(本质上也属于直接化学发光):罗氏诊断专利技术,原理为三联吡啶钌标记的抗原抗体复合物,在三丙胺的作用下发生氧化还原反应,发出可见光。即标记物为三联吡啶钌Ru(bpy)32+,电子供体为三丙胺(TPA)。
直接化学发光:标记物标记的抗原或抗体,抗原抗体结合后,在含H2O2的强碱激发液的作用下,快速发出可见光。典型标记物有:吖啶酯(AE)和异鲁米诺;不需要底物,只需改变溶液的pH,如含H2O2的强碱溶液。发光底物没有酶的参与,与环境温度的变化无关。
酶促化学发光(也称间接化学发光):研究报告相关酶标记在抗体或抗原上,酶标记的抗原抗体复合物在发光底物作用下,持续发出可见光。典型标记物有:碱性磷酸酶(AP)和辣根过氧化物酶(HRP);对应标记物的底物分别为鲁米诺及其衍生物和1,2-二氧环己烷衍生物(AMPPD)。
直接和间接化学发光原理示意

不同化学发光原理对比

化学发光集多个学科技术一体,其检测结果和性能优劣受多方面因素影响,除了方法学原理影响外,与仪器构造、具体的抗原抗体、标记技术、自动化程度等密切相关。在封闭体系下,不能简单评判采用电化学、直接和间接发光的仪器优劣。行业研究从市场角度分析看,国内销售的进口化学发光产品一半厂商采用间接化学发光,近一半厂商采用直接化学发光,仅罗氏采用电化学发光技术。从销售金额上看,进口产品中直接化学发光和电化学发光较间接发光更受欢迎,若将电化学发光也归类于直接化学发光,则进口产品以直接化学发光为主。处于市场垄断地位的罗氏、西门子和雅培公司的全自动化学发光免疫分析系统产品均采用了该领域最先进的纳米免疫磁性微球分离技术和非酶的小分子有机化合物标记技术,均属于典型的直接化学发光技术。
与进口产品不同,国内化学发光厂商从数量上看近70%采用间接发光,不到30%的厂商采用直接化学发光,仅博阳诊断采用独特的光激发光。从销售额上看,国内最大的新产业为直接化学发光,迈克生物和安图生物为间接化学发光,我们预计直接化学发光和间接发光销售额上基本持平,即国内正属于直接发光和间接发光共舞。
中为分析认为国内厂商多选择以间接发光为主的主要原因在于:间接发光信号长且稳定,可采用速率法测定,检测方式简单、成本较低,门槛较低。我们通过行业调研和草根分析认为,在其他所有条件一致的情况下,电化学发光或优于直接化学发光,直接化学发光或优于间接化学发光。我们认为不能简单评价各个方法学的优劣,但整体上随着国内技术进步,选择直接化学发光的厂商比例或将提升。
进口化学发光参数情况

国产化学发光参数情况

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