ECL成像系統(tǒng)是基于電化學(xué)發(fā)光原理工作的。電化學(xué)發(fā)光是指在電極表面發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)中,產(chǎn)生的激發(fā)態(tài)物質(zhì)回到基態(tài)時(shí)發(fā)出的光。在成像系統(tǒng)中,通常使用三聯(lián)吡啶釕(Ru(bpy)?²?)等發(fā)光試劑作為標(biāo)記物。通過(guò)檢測(cè)這種光信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生物分子的檢測(cè)。光信號(hào)被探測(cè)器(如CCD相機(jī))接收后,經(jīng)過(guò)信號(hào)處理和圖像分析,最終以圖像的形式顯示出來(lái)。通過(guò)對(duì)圖像的分析,可以獲得生物分子的濃度、分布等信息。
1.高靈敏度
具有非常高的靈敏度,可以檢測(cè)到極低濃度的生物分子。這是因?yàn)殡娀瘜W(xué)發(fā)光反應(yīng)是一種非常強(qiáng)烈的發(fā)光反應(yīng),其發(fā)光強(qiáng)度比傳統(tǒng)的熒光和化學(xué)發(fā)光方法高出幾個(gè)數(shù)量級(jí)。還可以通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件,如選擇合適的發(fā)光試劑、電極材料和共反應(yīng)劑等,進(jìn)一步提高檢測(cè)的靈敏度。
2.高特異性
具有很高的特異性,可以區(qū)分不同的生物分子。這是因?yàn)榘l(fā)光試劑通常是與特定的生物分子結(jié)合的,只有當(dāng)標(biāo)記有發(fā)光試劑的生物分子與電極表面接觸時(shí),才會(huì)發(fā)生電化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。還可以通過(guò)選擇合適的抗體、核酸探針等生物識(shí)別分子,進(jìn)一步提高檢測(cè)的特異性。
3.快速檢測(cè)
可以實(shí)現(xiàn)快速檢測(cè),通常只需要幾分鐘到幾十分鐘就可以完成一次檢測(cè)。這是因?yàn)殡娀瘜W(xué)發(fā)光反應(yīng)是一種非常快速的反應(yīng),其發(fā)光強(qiáng)度在幾秒鐘內(nèi)就可以達(dá)到最大值。還可以通過(guò)自動(dòng)化操作和高通量檢測(cè)等方式,進(jìn)一步提高檢測(cè)的速度。
4.寬線性范圍
具有很寬的線性范圍,可以檢測(cè)到不同濃度的生物分子。這是因?yàn)殡娀瘜W(xué)發(fā)光反應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度與生物分子的濃度成正比,而且在一定的濃度范圍內(nèi),發(fā)光強(qiáng)度與生物分子的濃度呈線性關(guān)系。還可以通過(guò)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件,如選擇合適的發(fā)光試劑、電極材料和共反應(yīng)劑等,進(jìn)一步擴(kuò)大檢測(cè)的線性范圍。
5.操作簡(jiǎn)單
操作非常簡(jiǎn)單,只需要將樣品與發(fā)光試劑混合后,滴加到電極表面,然后施加適當(dāng)?shù)碾妷杭纯伞_€可以通過(guò)自動(dòng)化操作和軟件控制等方式,進(jìn)一步簡(jiǎn)化操作步驟,提高檢測(cè)的效率。
ECL成像系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域:
1.蛋白質(zhì)組學(xué)
在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中,可以用于蛋白質(zhì)的檢測(cè)、定量和定位。通過(guò)與抗體、核酸探針等生物識(shí)別分子結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定蛋白質(zhì)的高靈敏度、高特異性檢測(cè)。此外,還可以用于蛋白質(zhì)相互作用的研究,通過(guò)檢測(cè)蛋白質(zhì)之間的電化學(xué)發(fā)光信號(hào),可以了解蛋白質(zhì)之間的相互作用關(guān)系。
2.基因組學(xué)
在基因組學(xué)研究中,可以用于核酸的檢測(cè)、定量和定位。通過(guò)與核酸探針結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)特定核酸序列的高靈敏度、高特異性檢測(cè)。還可以用于基因表達(dá)分析、基因突變檢測(cè)等方面的研究。
3.細(xì)胞生物學(xué)
在細(xì)胞生物學(xué)研究中,可以用于細(xì)胞內(nèi)生物分子的檢測(cè)和定位。通過(guò)與熒光標(biāo)記的抗體、核酸探針等生物識(shí)別分子結(jié)合,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞內(nèi)特定蛋白質(zhì)、核酸等生物分子的高靈敏度、高特異性檢測(cè)。還可以用于細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期等方面的研究。
4.臨床診斷
在臨床診斷中,可以用于疾病標(biāo)志物的檢測(cè)。通過(guò)檢測(cè)患者血液、尿液等樣本中的疾病標(biāo)志物,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)疾病的早期診斷和治療監(jiān)測(cè)。還可以用于藥物研發(fā)、食品安全檢測(cè)等方面的研究。