體外診斷（ IVD， In Vitro Diagnosis）是指在人體之外，通過對(duì)人體樣本(血液、體液、組織液等)進(jìn)行檢測而**臨床診斷信息，進(jìn)而判斷疾病或機(jī)體功能的產(chǎn)品和服務(wù)。
根據(jù)檢測原理和檢測方法的分類，體外診斷主要可分為生化診斷、免疫診斷、分子診斷、即時(shí)診斷、微生物診斷、尿液診斷、凝血類診斷、血液診斷等診斷方法，其中免疫診斷是體外診斷的重要分支。
免疫診斷是基于抗原與抗體特異性結(jié)合的原理，主要應(yīng)用于肝炎、病毒、血源、腫瘤、藥物檢測等。免疫診斷技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了同位素放射免疫（RIA）、膠體金、酶聯(lián)免疫（ELISA）、時(shí)間分辨熒光（TRFIA）、化學(xué)發(fā)光（CLIA）等。
目前我國免疫診斷技術(shù)的主流是酶聯(lián)免疫和化學(xué)發(fā)光，由于化學(xué)發(fā)光較酶聯(lián)免疫更為靈敏、快速、穩(wěn)定、特異性強(qiáng)、重現(xiàn)性好，所以化學(xué)發(fā)光市場規(guī)模每年在不斷擴(kuò)大，化學(xué)發(fā)光取代酶聯(lián)免疫是一個(gè)大趨勢。
化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)包含免疫反應(yīng)和化學(xué)發(fā)光兩部分。首先將發(fā)光物質(zhì)或酶標(biāo)記在抗原或抗體上，抗原或抗體與待檢測物質(zhì)特異性結(jié)合后，加入氧化劑或化學(xué)發(fā)光底物，經(jīng)氧化或與底物產(chǎn)生反應(yīng)后，化學(xué)發(fā)光物質(zhì)會(huì)形成一個(gè)處于激發(fā)態(tài)的中間體，中間體回到基態(tài)會(huì)發(fā)射光子釋放能量。由于化學(xué)檢測體系中待測物濃度與體系的化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度在一定條件下呈線性定量關(guān)系的原理，利用儀器對(duì)體系化學(xué)發(fā)光強(qiáng)度的檢測，可以確定待測物含量。
化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)根據(jù)化學(xué)發(fā)光所用的標(biāo)記物和發(fā)光原理的不同可分為三類：直接化學(xué)發(fā)光免疫分析（CLIA）、酶促化學(xué)發(fā)光免疫分析（CLEIA）和電化學(xué)發(fā)光免疫分析（ECLIA）。
直接化學(xué)發(fā)光免疫分析（CLIA）是將化學(xué)發(fā)光劑如吖啶酯類化合物，直接標(biāo)記在抗原上或抗體上。這種標(biāo)記物的化學(xué)反應(yīng)簡單、快速、無須催化劑，且標(biāo)記效率高，本底低。一般常用的化學(xué)發(fā)光物質(zhì)主要是通過啟動(dòng)發(fā)光試劑NaOH+H2O2作用而發(fā)光，其發(fā)光非常迅速。其中小分子物質(zhì)的檢測多采用競爭法，大分子物質(zhì)的檢測主要用夾心法。
酶促化學(xué)發(fā)光免疫分析（CLEAIA）是用參與催化某一化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的酶來標(biāo)記抗原或抗體，與待測樣本中相應(yīng)的抗體或抗原發(fā)生免疫反應(yīng)后，形成固相包被抗體—待測抗原—酶標(biāo)記抗體復(fù)合物后，經(jīng)洗滌，加入底物（發(fā)光劑），酶催化和分解底物發(fā)光。目前常用的標(biāo)記酶有堿性磷酸酶（ALP）和賴根過氧化物酶（HRP）。
ALP和1,2-二氧環(huán)己烷衍生物（AMPPD）構(gòu)成的發(fā)光體系是目前較靈敏的化學(xué)發(fā)光體系，其特點(diǎn)是反應(yīng)速度快，在很短時(shí)間內(nèi)提供可靠的結(jié)果。AMPPD的分子結(jié)構(gòu)中有兩個(gè)重要部分，一個(gè)是聯(lián)接苯環(huán)和金剛烷的二氧四節(jié)環(huán)，它可以斷裂并發(fā)射光子；另一個(gè)是磷酸根基團(tuán)，它維持著整個(gè)分子結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。而HRP和魯米諾構(gòu)成的發(fā)光體系存在發(fā)光強(qiáng)度低、不易測量等缺點(diǎn)，通過加入增強(qiáng)發(fā)光劑后，增強(qiáng)發(fā)光信號(hào)，并在較長時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定，便于重復(fù)測量，從而提高分析靈敏度和準(zhǔn)確性。
不同于直接化學(xué)免疫發(fā)光免疫分析和酶促化學(xué)發(fā)光免疫分析，電化學(xué)發(fā)光免疫分析（ECLIA）是以電化學(xué)發(fā)光劑三聯(lián)吡啶釕（［Rb（bpy）3］2＋）標(biāo)記抗原或抗體，以三丙胺（tripropylamine，TPA）為電子供體，在電場中因電子轉(zhuǎn)移而發(fā)生特異性化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，它包括電化學(xué)和化學(xué)發(fā)光兩個(gè)過程。
資料來源：《化學(xué)發(fā)光免疫分析研究進(jìn)展》
1）靈敏度高：靈敏度高是化學(xué)發(fā)光免疫分析關(guān)鍵的優(yōu)越性?；瘜W(xué)發(fā)光免疫分析能夠檢出放射性免疫分析和酶聯(lián)免疫分析等方法無法檢出的物質(zhì)，對(duì)疾病的早期診斷具有十分重要的意義。
2）寬的線性動(dòng)力學(xué)范圍：發(fā)光強(qiáng)度在4-6個(gè)量級(jí)之間，與測定物質(zhì)濃度間呈線性關(guān)系。這與顯色酶聯(lián)免疫分析吸光度（OD 值）2.0 的范圍相比，優(yōu)勢明顯。雖然同位素放射免疫也有較寬的線性動(dòng)力學(xué)范圍，但是放射性限制其應(yīng)用。
3）光信號(hào)持續(xù)時(shí)間長：化學(xué)發(fā)光免疫分析的光信號(hào)持續(xù)時(shí)間可達(dá)數(shù)小時(shí)甚至一天，簡化了實(shí)驗(yàn)操作及測量。
4）分析方法簡便快速：絕大多數(shù)分析測定僅需加入一種試劑（或符合制劑）的一步模式。
5）結(jié)果穩(wěn)定、誤差小：樣本本身發(fā)光，不需要額外光源，避免了外來因素的干擾（光源穩(wěn)定性、光散射、光波選擇器），分析結(jié)果穩(wěn)定可靠。
6）安全性好及使用期長：到目前為止還未發(fā)現(xiàn)化學(xué)發(fā)光免疫分析試劑的危害性；另外這些試劑穩(wěn)定，保存期可達(dá)一年之久。
根據(jù)Kalorama Information的市場數(shù)據(jù)，2010-2015年期間，酶聯(lián)免疫的復(fù)合增長率為-5%，化學(xué)發(fā)光復(fù)合增長率為28%。在歐美發(fā)達(dá)國家的免疫診斷市場，酶聯(lián)免疫法已基本被淘汰，占免疫診斷市場比例不到5%，化學(xué)發(fā)光免疫診斷已成為主流，其中以羅氏、雅培、貝克曼、拜爾、索靈和西門子的產(chǎn)品為主，占據(jù)了市場近70%的份額。
資料來源：WHO
我國化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)起步較晚，但近幾年發(fā)展迅速。目前在我國大多數(shù)三甲醫(yī)院中，化學(xué)發(fā)光法免疫分析已成為免疫診斷的主流，但是在大量的基層醫(yī)院中酶聯(lián)免疫法仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，總體上仍約占免疫診斷領(lǐng)域40%的市場份額。近年來，隨著國內(nèi)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和化學(xué)發(fā)光生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，化學(xué)發(fā)光免疫分析呈現(xiàn)出逐步取代酶聯(lián)免疫分析的趨勢，目前國內(nèi)免疫診斷領(lǐng)域中化學(xué)發(fā)光的市場份額已超過50%。未來化學(xué)免疫分析技術(shù)將持續(xù)逐步取代酶聯(lián)免疫。
化學(xué)發(fā)光診斷產(chǎn)品一般是試劑和儀器一體化的封閉系統(tǒng)，技術(shù)壁壘和研發(fā)難度較高，國內(nèi)該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展相對(duì)較慢，所以國內(nèi)自主產(chǎn)品較少，基本以進(jìn)口產(chǎn)品為主，羅氏、雅培、貝克曼、拜耳、西門子等外企占國內(nèi)市場份額達(dá)到70%左右。但是目前國內(nèi)的企業(yè)也在迅速崛起，在國內(nèi)上市公司中已經(jīng)推出化學(xué)發(fā)光免疫分析儀和配套試劑盒的公司有邁克生物、深圳邁瑞、深圳新產(chǎn)業(yè)和鄭州安圖，同時(shí)利德曼、科華生物等上市公司也在研發(fā)該類產(chǎn)品，非上市公司有石家莊康普生、北京科美等。
常見的化學(xué)發(fā)光免疫分析儀器技術(shù)參數(shù)
化學(xué)發(fā)光免疫分析具有靈敏度高、操作簡單等諸多優(yōu)點(diǎn)，是目前臨床診斷中常用的方法，特別在癌癥篩查和診斷中起了非常重要的作用。其中對(duì)腫瘤標(biāo)志物的檢測在腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)、病情的發(fā)展、治療后的評(píng)價(jià)、監(jiān)測復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移等方面都具有一定的應(yīng)用價(jià)值。目前通過化學(xué)發(fā)光免疫分析檢測的相關(guān)腫瘤標(biāo)志物有甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA），糖類抗原（CA125、CA153、CA199），磷脂酰肌醇蛋白聚糖（GPC3），前列腺特異抗原（PSA），鱗狀細(xì)胞癌抗原（SCC），Y-盒結(jié)合蛋白1（YB-1），P53蛋白等。
化學(xué)發(fā)光免疫分析除了應(yīng)用于腫瘤標(biāo)志物檢測外，還被廣泛用于糖尿病、高血壓、心臟病、傳染病、過敏性疾病等的檢測和評(píng)價(jià)。
近年來，隨著化學(xué)發(fā)光免疫分析技術(shù)在各個(gè)方面的不斷改進(jìn)，化學(xué)發(fā)光免疫分析呈現(xiàn)出高靈敏度、多項(xiàng)目聯(lián)合檢測和自動(dòng)化的特點(diǎn)。
為了提高化學(xué)發(fā)光免疫分析的靈敏度主要通過：
1）降低信號(hào)噪音，減少非特異性反應(yīng)信號(hào)和信號(hào)干擾；
2）增強(qiáng)光信號(hào)，提高信噪比和穩(wěn)定性。
化學(xué)發(fā)光免疫分析系統(tǒng)的信號(hào)噪音和信號(hào)干擾的因素主要是發(fā)光體系缺陷和原料試劑的影響。為改善發(fā)光體系缺陷，通過研發(fā)新的發(fā)光劑、增強(qiáng)劑、發(fā)光體系以及對(duì)反應(yīng)時(shí)間、孵育時(shí)間、緩沖液的選擇和標(biāo)記抗體濃度等方面進(jìn)行優(yōu)化，都是減少信號(hào)噪音干擾的影響因素。如在反應(yīng)體系中，抗原-抗體免疫復(fù)合物的分離往往比較復(fù)雜，這也是信噪比低的原因，因此引入磁性微粒子作為免疫反應(yīng)與分離的固相載體就能有效解決此問題。磁性微粒子主要用于與抗體相連，通過免疫反應(yīng)使其能夠捕獲待測物形成免疫復(fù)合物，在外加磁場的作用下，免疫復(fù)合物被滯留下來，實(shí)現(xiàn)了分離，從而清除了樣品中基質(zhì)的干擾，降低了背景值。另外在原料試劑中基因工程抗原對(duì)檢測的特異性和靈敏度有很大影響，因此篩選優(yōu)化獲得高特異性和高靈敏度的抗原是至關(guān)重要的步驟。
除了減少信號(hào)噪音和干擾外，如何增強(qiáng)發(fā)光信號(hào)提高穩(wěn)定性一直是化學(xué)發(fā)光研究的重點(diǎn)。新型納米材料如納米金、碳納米管CNT、碳納米球CNSs、碳納米纖維以及量子點(diǎn)等聯(lián)用到CLIA中，大大提高了CLIA的信號(hào)強(qiáng)度和穩(wěn)定性；在電化學(xué)反應(yīng)免疫分析中改善電極表面的修飾能增強(qiáng)發(fā)光信號(hào)。
在實(shí)際樣品檢測中，經(jīng)常涉及到復(fù)雜體系多組分的測定。多組分同時(shí)檢測具有分析通量高、樣品消耗少、所需時(shí)間短、檢測成本低等優(yōu)點(diǎn)，已成為近年來的研究熱點(diǎn)。目前，利用CLIA進(jìn)行多組份同時(shí)檢測已有很多報(bào)道，主要有通過結(jié)合微流控芯片、免疫層析以及流動(dòng)注射等技術(shù)手段達(dá)到多組分同時(shí)檢測的目的，這也拓寬了化學(xué)發(fā)光免疫分析的應(yīng)用范圍。
傳統(tǒng)的免疫分析由于免疫物質(zhì)的混合反應(yīng)效率低，檢測分析的流程冗長，操作繁瑣，因而耗時(shí)較多。為實(shí)現(xiàn)快速檢測，需加速熱力和免疫動(dòng)力學(xué)反應(yīng)，提高自動(dòng)化水平，聯(lián)用其他技術(shù)減少操作節(jié)約時(shí)間。