時間分辨熒光分析法(TRFIA)——劃時代的檢測技術
放射免疫分析(RIA),以其高度特異性靈敏度和實用性,吸引著各國的生物醫學工作者,但操作中始終存在放射性污染、同位素半衰期短及試劑盒穩定性問題。為此,人們發展了一系列非放射性標記技術,如酶標記、化學發光、生物發光標記等技術,其中,時間分辨熒光免疫分析技術。由于靈敏度及線性范圍明顯優于其它技術,最為引人注目。
時間分辨熒光分析法(TRFIA)實際上是在熒光分析(FIA)的基礎上發展起來的,它是一種特殊的熒光分析。普通的熒光分析利用了熒光的波長與其激發波長的巨大差異,克服了普通紫外-可見分光分析法中雜色光的影響,同時,熒光分析與普通分光不同,光電接受器與激發光不在同一直線上,激發光不能直接到達光電接受器,從而大幅度地提高了光學分析的靈敏度。
但是,當進行超微量分析的時候,激發光的雜散光的影響就顯得嚴重了。因此,解決激發光的雜散光的影響成了提高靈敏度的瓶頸。解決雜散光影響的最好方法當然是測量時沒有激發光的存在,但是普通的熒光標志物熒光壽命非常短,激發光消失,熒光也消失。不過有非常少的稀土金屬(Eu、Tb、Sm、Dy)的熒光壽命較長,可達1-2ms,能夠滿足測量要求,因此產生了時間分辨熒光分析法,即使用長效熒光標記物,在關閉激發光后再測定熒光強度的分析方法。
一、 時間分辨熒光分析法的優點
時間分辨熒光分析是以稀土離子標記抗原或抗體、核酸探針和細胞等為特征的超靈敏度檢測技術,它克服了酶標記物的不穩定、化學發光僅能一次發光且易受環境干擾、電化學發光的非直接標記等缺點。使非特異性信號降低到可以忽略的程度,達到了極高的信噪比,從而大大地超過了放射性同位素所能達到的靈敏度,且還具有標記物制備簡便、對被標記物的生物活性和結構無影響、儲存時間長、無放射性污染、檢測重復性好、可實現 多種標記及多元測試、操作流程短、標準曲線范圍寬、不受樣品自然熒光干擾和應用范圍十分廣泛等優點,成為繼放射免疫分析之后標記物發展的一個新里程碑。
二、標記物
常用的標記物主要是Eu(銪)和Tb(鋱)等鑭系元素。其中,Eu熒光壽命1ms,在水中不穩定,但加入增強劑后可以克服;Tb熒光壽命1.6ms,水中穩定,但其熒光波長短、散射嚴重、能量大易使組分分解,因此從測量方法學上看Tb很好,但不適合用于生物分析,故Eu最為常用。
由于常用Eu作為熒光標記,因此增強劑就成了試劑中的重要組成。增強劑原理:利用含絡合劑、表面活性劑的溶液的親水和親脂性同時存在,使Eu在水中處于穩定狀態。現在有些試劑,在絡合Eu在抗體上時已考慮了增強問題,而使用了具有增強作用的新絡合劑,因而有的試劑沒有單獨的增強劑。
三、檢測原理
標記離子的熒光激發光波長范圍較寬,發射光譜峰范圍窄,是類線光譜,這有利于降低本底熒光強度,提高分辨率。激發光和發射光之間有一個較大的Stokes位移,有利于排除特異熒光的干擾,增強測量的特異性。標記離子螯合物產生的熒光強度高,壽命長,有利于消除樣品及環境中熒光物質對檢測結果的影響。沒一秒鐘檢測樣品1000次,結果取平均值,有利于提高檢測的準確性。
四、檢測參數
靈敏度: 10-18 mol/well(Eu3+)
線性度: 10-18~10-12 mol/well(Eu3+)