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免疫分析作为一种高选择性、高灵敏度的分析方法，近年来在环境监测、临床诊断、食品安全、药物分析与微生物检验等领域得到了广泛应用。这些应用领域经常需要检测复杂样品体系中多种组分的含量，例如在临床疾病诊断中，现有疾病标志物的敏感性和特异性不够理想，可通过有选择地将两种或多种标志物联合应用，对标志物组进行联合检测，提高诊断的准确性，减少假阳性或假阴性出现率。测定混合体系中多种组分的含量，传统上多采用平行单组分分析方法，即每个分析流程只测定其中一种组分含量，多次平行执行该流程，最后得到所有组分含量。该分析模式所需时间长，试剂消耗多，且工作量过大。为解决以上问题，本研究结合流动分析技术与化学发光检测，以多标记物模式和空间分辨模式为基础，围绕单流程多组分免疫分析这一关键问题，开展了以下几个方面的工作：
1．底物区带分辨化学发光多组分免疫传感系统的构建
提出了底物区带分辨新概念，构建了底物区带分辨化学发光多组分免疫传感系统，用于在单个分析流程中顺序检测两种肿瘤标志物：癌抗原125(CA 125)和癌胚抗原(CEA)。该系统由免疫反应器与流通池构成，免疫反应器的制备则是将两种肿瘤标志物的捕获抗体同时固定于醛基活化的UltraBindTM膜上实现的。免疫分析过程首先将样品、辣根过氧化物酶(HRP)标记的CA 125抗体与碱性磷酸酶(ALP)标记的CEA抗体注入传感器进行在线温育，然后依次通入HRP与ALP的化学发光底物区带，实现两种肿瘤标志物的顺序检测。CA 125与CEA的检测线性范围分别为5.0-100 U/mL与1.0-120 ng/mL。整个分析流程包括温育、冲洗、检测与再生共需35分钟。对临床血样中CA 125与CEA联合检测结果与对照方法一致。
2．通道分辨自动化多组分免疫传感系统
提出了通道分辨新概念，基于这一概念设计了一套自动化的流通式化学发光多组分免疫传感系统，用于类同时快速检测多种肿瘤标志物。以甲胎蛋白(AFP)、CEA和CA 125为模型物质，将这三种肿瘤标志物抗体固定在磁珠上，与样品和ALP标记抗体搅拌温育，形成夹心免疫复合物，分别通入三个检测通道并以磁铁捕获。在移动式光门的辅助下可分别检测三个通道中的化学发光，实现三个组分的类同时检测。AFP、CEA．和CA 125的检测线性范围分别为1.0-40、0.20-30ng/mL和1.0-50 U/mL：检测限分别为0.60、0.080 ng/mL和0.70 U/mL(3σ)。全分析过程包括温育、冲洗、检测和磁珠回收共需18分钟。对临床血样的检测结果与对照方法相一致。该方法无需使用阵列检测器，并具有快速、简单、灵敏、低耗和可重复使用等优点。
3．化学发光双通道免疫传感系统自动化检测甲胎蛋白和癌胚抗原
结合流动分析技术与化学发光检测，将AFP和CEA抗体固定在醛基活化UltraBindTM膜上，构成免疫反应器，构建了一种自动化的双通道化学发光免疫传感系统，用于检测这两种肿瘤标志物。将样品与ALP标记抗体注入流通池发生夹心免疫反应后，将化学发光底物通入，在两个检测通道里分别发生化学发光反应，并在光门的辅助下分别检测两个通道中的信号。检测完成后以再生缓冲液处理抗体包被膜，实现传感系统的再生与自动化连续检测。AFP与CEA的检测线性范围分别为5.0-150和0.50-80 ng/nL；线性相关系数分别为0.9974和0.9937；检测限(3σ)分别为1.5和0.25 ng/mL。本方法具有简单、快速、灵敏、低耗、可重复使用与自动化操作等优点，能够应用于临床检验。
4．通道—底物区带二维分辨化学发光多组分免疫分析
结合底物区带与通道分辨技术，提出了二维分辨新概念，设计了双通道流通池，用于化学发光多组分免疫分析，顺序检测CA 125、癌抗原199(CA 199)、癌抗原153(CA 153)和CEA。在流通池的两个通道中各置一片固定两种抗体的UltraBindTM膜，通道Ⅰ中固定CA 125和CA 153抗体，通道Ⅱ中固定CA 199和CEA抗体。将样品、ALP标记的CA 125和CA 199抗体、HRP标记的CA 153和CEA抗体通入流通池并在线温育后，在通道Ⅰ中形成ALP标记的CA 125免疫夹心复合物和HRP标记的CA 153免疫夹心复合物，在通道Ⅱ中形成ALP标记的CA 199免疫夹心复合物和HRP标记的CEA免疫夹心复合物。然后依次通入ALP与HRP的化学发光底物区带，并在移动式光门的辅助下实现四种肿瘤标志物的顺序检测。检测完成后通入再生缓冲液实现免疫反应器的再生。全分析流程共需37分钟。CA 125，CA 199，CA 153和CEA的检测范围分别为0.50-80，5.0-150，2.0-100 U/mL和1.0-70 ng/mL，检测限分别为0.15，2.0，0.80 U/mL和0.65 ng/mL。该多组分免疫分析系统表现出良好的重现性。检测了四个临床血样，所得结果与基于单组分模式的对照方法一致。
5．玻璃微珠基免疫反应器用于甲胎蛋白流动注射化学发光免疫检测
以玻璃微珠为载体，用环氧硅烷固定AFP，制成新型的透光性免疫传感器，提出了AFP的流动注射化学发光免疫分析技术。样品与HRP标记抗体离线温育后，缓慢通过免疫传感器，未与样品中抗原结合的酶标抗体被免疫传感器捕获，催化对碘苯酚—鲁米诺—过氧化氢化学发光体系，实现AFP检测。化学发光降低程度与AFP浓度成正比，线性范围为5.0-100 ng/mL；检测限为2.7 ng/mL。该传感器显示出良好的重现性与稳定性，对临床血样的分析结果与放射免疫分析方法一致。