background image

Lab.7    2

nd

  stage

Hawler Medical University

College of Health Sciences

Clinical Biochemistry Dept.

Ass. Lec. Amer Ali Khaleel

(M.Sc. Medical Immunology) 

 Electrochemiluminescent (ECL)

Technology

 Electrochemiluminescent (ECL)

Technology

Practical Immunology and Serology

04/22/16

1


background image

Introduction:

• The last years have seen the development and refinement of many 

new immunoassay measurement principles and systems.

• The major trend has been away from liquid phase assays with radio 

isotopic labels, and toward fast solid-phase assays based on 

monoclonal antibodies.

• This development is moving further towards precise and reliable non-

isotopic, automated or semi automated assays with detection limits 

low  molecular weight.

•  This new technology has many distinct advantages over other 

detection systems. 

04/22/16

2


background image

Electro-chemiluminescence (ECL) 

Technology

04/22/16

3

“ Electro” refers to electrical stimulation.

“Chem” indicates a chemical reaction.

“Luminescence”means “produces light.”

=Electrochemiluminescence (ECL)


background image

 ECL Assay 

Principles:

• ECL processes are known to occur with numerous molecules including 

compounds of 

ruthenium

osmium

rhenium

 or other elements. 

• The development of ECL immunoassays is based on the use of a 

ruthenium chelate as the complex for the development of light.

• The chemiluminescent reactions that lead to the emission of light from 

the ruthenium complex are initiated electrically rather than 

chemically. 

•  This is achieved by applying a voltage to the immunological complexes 

(including the ruthenium complex) that are attached to Streptavidin – 

coated micro particles, Streptavidin, isolated from Streptomyces 

avidinii is preferred to avidin

04/22/16

4


background image

 ECL Assay Principles:

• Three test principles are used for the estimation of analytes and 

antibodies in the samples: 

1-Competitive principle for extremely small analytes.

(such as FT3, FT4, Cortisol, Testosterone, Estradiol and others). 

2-Sandwich principle for larger analytes and 

(such as, Thyroid stimulating hormone (TSH), Follicle stimulating 

hormone (FSH), Luteinizing hormone (LH) and others).

3-Bridging principle to detect antibodies in the sample.

 

(such as detect antibodies, (e.g. IgG, IgM and IgA). 

04/22/16

5


background image

Principle of ECL:

•  The sequences of the reactions involved are given below 

with FT3 (Hormone) as an example. 

• In the first step, sample and a specific anti – T3 antibody 

labeled with a ruthenium complex are combined in the assay 
cup. 

•  After the first incubation, biotinylated T3 and Streptavidin- - 

coated paramagnetic micro particles are added. The still free 
binding sites of the labelled antibody become occupied with 
the formation of an antigen – hapten complex. The entire 
complex is bound to the micro particle via interaction of 
biotin and streptavidin. 

04/22/16

6


background image

• After the second incubation, the reaction mixture containing the 

immune complexes is transported into the measuring cell. The immune 
complexes are magnetically entrapped on the working electrode, but 
unbound reagent and sample are washed away by a system buffer. 

• In the ECL reaction, the conjugate is a ruthenium based derivative and 

the chemiluminescent reaction is electrically stimulated to produce 
light. The amount of light produced is indirectly proportionately to the 
amount of antigen in the patient sample.

• Evaluation and calculation of the concentration of the antigen (FT3) are 

carried out by means of a calibration curve that was established using 
standards of known antigen concentration. 

• All These Steps Done Fully Automated Not Manually OR semi-

manually.

04/22/16

7


background image

04/22/16

8


background image

Instrumen
ts

04/22/16

9


background image

Cobas e 411

04/22/16

10


background image

LIAISON

®

 XL

04/22/16

11


background image

ARCHITECT c16000

04/22/16

12


background image

Immulite 
1000

Advia Centaur XP

04/22/16

13


background image

UniCel DxC 600 Synchron Clinical Systems

04/22/16

14


background image

VITROS 3600 Immunodiagnostic System

04/22/16

15


background image

Advantages of ECL:

1. Excellent sensitivity, comparable to EIA and RIA.
2. No radioisotopes are used.
3. Measurement is simple and rapid.
4. The reagents are stable and relatively nontoxic.
5. Easy to use: Immunoassay method similar to conventional ELISA, but quicker.
6. ECL is a highly successful detection system that achieves clinical quality data in 

a variety of sample types, including cell supernatant, serum, plasma, and 

whole blood.

7. ECLs are simple and relatively inexpensive.
8. This technology has begun to be more widely applied to immunologic testing 

and has great potential for the future.

9. The advantage of electrically initiating the chemiluminescent reaction is that 

the entire reaction can be precisely controlled. 

10. Applicable for the detection of all analytes providing a solid platform for menu 

expansion 

04/22/16

16


background image

Limitations:

•False results may be some biological materials 

such as urine or plasma cause quenching of the 

light emission.

•Not good for Viral marker determination. 

04/22/16

17


background image

Applications of ECL (Assay menu):

In vitro diagnostics testing:

•Thyroid Function
•Hormones
•Anemia
•Tumor Markers
•Cardiac Markers
•Bone Markers
•Infectious Disease
•Others

04/22/16

18


background image

 A

ny

 Q

ue

st

io

ns

04/22/16

19




رفعت المحاضرة من قبل: Abduljabbar Al-Kazzaz
المشاهدات: لقد قام 7 أعضاء و 377 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل