均相化學發光免疫分析技術的研究進展及其在POCT中的應用前景分析

李陽敏 陳宇寧 劉小花

【摘要】 均相化學發光免疫分析技術由于靈敏度高、信號范圍廣、檢測結果精準、無需洗滌等優點越來越多的受到關注。即時檢測（point-of-care testing，POCT）順應現代醫學需求，由于其檢測快速、方便攜帶的優點而得到快速發展，然而檢測結果準確率低、重復性差，成為POCT發展的巨大阻礙。本文就均相化學發光免疫分析技術的研究進展及其在POCT上的應用前景進行分析，旨在為該技術的臨床應用提供參考依據。

【關鍵詞】 均相化學發光免疫分析技術;研究進展;POCT 應用前景

【中圖分類號】 R249 ? ? ? ?【文獻標識碼】B ? ? 【文章編號】2095-6851（2020）06-132-02

1 均相化學發光免疫分析技術的發展

上世紀90年代中期，美國科學家Ullman等人和美國德靈公司發現了光氧通道免疫分析技術（Luminescent Oxygen Channeling Immunoassay，LOCI），揭示了單線態氧分子能量傳遞發光原理。1999年，美國PerkinElmer公司獲得了開發LOCI技術的專有權并基于該技術建立了AlphaScreen/AlphaLISA（Amplified Luminescent Proximity Homogeneous Assay），用于藥物的研究與開發，此外也開發了多款免疫檢測試劑盒，用于研究關鍵的生物學通路和多種疾病狀態的生物標志物。2004年，我國在學習國外技術的基礎上，對LOCI技術從試劑及設備進行了改進并開發了光激化學發光檢測系統（Light initiated chemiluminescence assay， LiCA），廣泛應用于多種抗原物質的檢測。2018年，包德泉等人在LOCI技術的基礎上做了進一步創新，在微球的包被材料及方法做了進一步優化，開發了可以提升單線態氧分子能量的均相化學發光免疫分析技術，其在靈敏度、檢測范圍、準確率、精密度上均表現出較好的優點。

2 均相化學發光免疫分析技術原理及特點

均相化學發光免疫分析技術（homogeneous chemiluminescence immunoassay ）是基于納米微球的化學發光、以時間分辨熒光為檢測模式的新型免疫學檢測技術，以其獨特的能量轉移機制和化學發光原理可實現均相免清洗，快速，高靈敏和高通量檢測。

3 均相化學發光免疫分析技術的應用及其在POCT上的應用前景

3.1 均相化學發光免疫分析技術的應用

均相化學發光免疫分析技術應用廣泛，不僅可以在免疫、分子診斷領域對抗原、抗體、核苷酸等進行定量分析，在藥物篩選、食品安全檢測等方面也扮演著重要的角色。

3.1.1 免疫診斷領域

1996年，Ullman等人發現利用LOCI技術可以對臨床上的重要分析物（環孢霉素、地高辛、雌二醇、葉酸、茶堿或TSH）等進行定量分析，并且樣品用量少、反應時間短、靈敏度高、無需將結合物分離。隨后，該技術便被用于多種生物標志物的檢測。Poulsen 、Gruson等人的研究表明AlphaScreen技術對預測心力衰竭的NT-proBNP 、血漿胰島素、纖連蛋白血管緊張素I等生物標志物含量的檢測具有較好的檢測結果，其檢測時間短、樣本用量少、檢測范圍廣且檢測結果精準。趙衛國等人也基于LICA技術原理開發出來的試劑對肌紅蛋白、甲胎蛋白、心肌肌鈣蛋白等的含量進行了檢測，均表現出較好的靈敏度、準確度及精密度。目前，該技術已用于心肌標志物、腫瘤標志物、甲狀腺激素、乙肝病毒抗原抗體、干擾素抗體、人胰島素等的檢測。此外，LOCI技術也被應用到了食品過敏反應的分子解析診斷中，Yan等人的研究表明LOCI技術為精確測定血清中的IgE含量的優良方法。

3.1.2 分子診斷領域

1999年，Patel 等人將LOCI技術與PCR擴增相結合，將寡脫氧核苷酸與乳膠微粒結合，通過連接探針與不同的DNA靶標雜交，從而實現了對DNA進行定量分析。SNP遍布于人類基因組中，SNP位點的發掘對于疾病的診斷和治療具有重要意義，Beaudet等將LOCI技術與等位基因特異性擴增和等位基因特異性雜交結合后，建立了單核苷酸多態性分析平臺，可對基因組DNA每個基因型進行精確定量，該技術靈敏度較高，大大減少了基因分型所需要的試劑及DNA樣本量，為實現高通量基因分型檢測提供了可行性。

3.1.3 藥物篩選

激酶是高通量藥物篩選中最重要的靶點之一，激酶抑制劑對治療炎癥性疾病、免疫紊亂和癌癥具有重要作用。Greg等人的研究表明AlphaScreen技術可以較好的用于激酶定量檢測以及激酶抑制劑等藥物的高通量篩選。LOCI技術在細胞生物學領域用于測定信號轉導分子的含量，Niebel等人發現可以檢測G蛋白開關的激活狀態：定量測定細胞裂解物中活化的GTPases，為確定不同的GTPases在不同生物學環境中的激活狀態提供指導。Wang等人對cAMP濃度檢測研究發現，無需腺苷酸環化酶激活劑的刺激也能檢測到細胞中微量的cAMP的濃度，為藥物的發現和信號轉導研究提供了技術指導。

3.2 均相化學發光免疫分析技術在POCT上的應用前景

隨著人類對健康要求的提高，檢驗醫學面臨越來越多的挑戰，要求更快的檢驗結果、更低的檢測成本、更便攜的檢測設備。操作簡單、攜帶方便、檢測快速、可以由非檢驗專業人員操作且就近患者實施檢測的POCT應運而生。2017年底，國家衛生計生委、國家中醫藥管理局發布的《關于印發進一步改善醫療服務行動計劃（2018-2020年）的通知》中提出在地級市和縣的區域內，建立胸痛中心、卒中中心、創傷中心、危重孕產婦救治中心、危重兒童和新生兒救治中心，這五大中心的建立均為在危急狀態下進行救治，周轉時間的縮短異為重要，POCT為五大中心提供了優良的選擇。然而，POCT自誕生以來，對于其檢測結果僅僅設置最低標準，檢測結果準確率往往與臨床檢驗存在一定誤差，結果不穩定，限制了POCT的進一步發展。

均相化學發光免疫分析技術以其獨特的優勢廣泛應用于生物、醫學等領域，然而目前基于均相化學發光免疫分析技術研發用于檢測的儀器均為大型儀器，體積龐大，占地面積較廣，不能隨身攜帶至診療現場，使技術的應用場景受到了極大的限制，所以儀器的微型化將是LOCI技術未來的發展方向。

4 結束語

隨著醫學水平的提高，對于臨床檢測的結果要求也越來越高，只有高度精準化的設備才能適應未來的需求。均相化學法技術作為化學發光技術中的新型技術，以其獨特的原理實現了徹底免洗，同時也實現了檢測結果的精準，這在免疫分析方法上是一重大革新，然而該技術只能應用于大型儀器，使得應用場景受到了限制，作為體外診斷細分領域之一的POCT發展的困境使得該技術成為理想選擇，二者相輔相成。

二十一世紀，科學技術得到飛速發展，隨著信息化、智能化時代的到來，分析技術將融入更多的先進科技。均相化學發光免疫技術作為一種先進技術與生物化學、免疫學、光電子學、人工智能、大數據、云計算等各領域的先進技術的結合將是進一步發展的必然要求，未來將形成智能化的自動化系統，實現檢測精密自動化，通過網絡化、個性化的智慧信息數據給患者進行個性化的檢測分析，可以達到精準治療，互聯網、人工智能技術的融合，通過云端第一時間拿到檢測結果，可以實現快速診斷和治療。

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