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化學發光是一種伴隨化學反應的發光現象。 化學發光底物，也稱為化學發光劑，是在化學反應中傳遞能量并以光的形式釋放能量的試劑。化學發光底物是檢測蛋白質和核酸的重要工具。常用的化學發光劑有三種：酶促反應用發光底物的發光劑、直接化學發光劑和電化學發光劑。這些物質具有一些共同特征：
它們可以參與化學發光反應，具有很高的發光量子產率。
它們可以與抗原或抗體偶聯并形成穩定的偶聯物。
它們不會改變或很少改變標志物的物理和化學性質，尤其是免疫活性。
其應用的濃度范圍不應對生物體有毒
酶催化發光反應是一種通過酶的降解發光的反應。從技術上講，它是一種酶聯免疫測定法，使用發光化學物質作為底物而不是顯色劑。 使用廣泛的酶是辣根過氧化物酶（HRP）和堿性磷酸酶（ALP）。HRP可與基材魯米諾及其衍生物一起使用，或 p-羥基苯yi酸（p-HPA）。堿性磷酸酶可與底物金剛烷基1，2-二氧雜環丁烷芳基磷酸酯（AMPPD）或4-甲基傘形磷酸酯（4-MUP）一起使用。
直接化學發光劑直接參與發光反應。它們在化學結構中具有特定的基團，可以通過簡單地改變溶液的pH值而不是酶促反應來發光。吖啶酯（AE）是目前常用的直接化學發光劑，具有穩定性高、背景低、信噪比高、發光快、發光效率高等優點。
電化學發光是在電極上產生的物質形成激發態并通過電子轉移反應發光的過程。電化學發光劑不直接參與化學發光反應，主要用作能量轉移的催化劑或載體。這種藥劑的典型代表是釕（II）三（聯吡啶）2+ 3 NHS酯。電化學發光工藝既可以提高反應底物的穩定性，又可以增強靈敏度。
根據化學發光底物的特性，科學家開發了一種稱為化學發光免疫測定（CLIA）的先進技術。 CLIA具有廣泛的應用。它不僅可以定量或定性地檢測抗原、半抗原和抗體，還可以檢測核酸探針。與放射免疫測定（RIA）、免疫熒光測定（IFA）和酶免疫測定（EIA）相比，CLIA具有無輻射、標記物有效期長、自動化程度高等優點。因此，CLIA被廣泛應用于醫藥、食品檢測等科學研究。
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