化學(xué)發(fā)光是物質(zhì)在進行化學(xué)反應(yīng)過程中伴隨的一種光輻射現(xiàn)象，可以分為直接發(fā)光和間接發(fā)光。直接發(fā)光是簡單的化學(xué)發(fā)光反應(yīng)，有兩個關(guān)鍵步驟組成：即激發(fā)和輻射。如a、b兩種物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成c物質(zhì)，反應(yīng)釋放的能量被c物質(zhì)的分子吸收并躍遷至激發(fā)態(tài)c*，處于激發(fā)的c*在回到基態(tài)的過程中產(chǎn)生光輻射。這里c*是發(fā)光體，此過程中由于c直接參與反應(yīng)，故稱直接化學(xué)發(fā)光。間接發(fā)光又稱能量轉(zhuǎn)移化學(xué)發(fā)光，它主要由三個步驟組成：首先反應(yīng)物a和b反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)中間體c*(能量給予體)；當c*分解時釋放出能量轉(zhuǎn)移給f(能量接受體)，使f被激發(fā)而躍遷至激發(fā)態(tài)f*；后，當f*躍遷回基態(tài)時，產(chǎn)生發(fā)光。
化學(xué)發(fā)光免疫分析的四種類型:
（一）化學(xué)發(fā)光酶免疫測定
化學(xué)發(fā)光酶免疫測定(cleia)是采用化學(xué)發(fā)光劑作為酶反應(yīng)底物的酶標記免疫測定。經(jīng)過酶和發(fā)光兩級放大，具有很高的靈敏度。以過氧化物酶為標記酶、以魯米諾為發(fā)光底物、并加入發(fā)光增強劑以提高敏感度和發(fā)光穩(wěn)定性。應(yīng)用的標記酶也可以為堿性磷酸酶，發(fā)光底物為dioxetane磷酸酯，固相載體為磁性微粒。
（二）化學(xué)發(fā)光免疫測定
化學(xué)發(fā)光免疫測定(clia)，是用化學(xué)發(fā)光劑直接標記抗原或抗體的一類免疫測定方法。吖啶酯是較為理想的發(fā)光底物，在堿性環(huán)境中即可被過氧化氫氧化而發(fā)光。
用作標記的化學(xué)發(fā)光劑應(yīng)符合以下幾個條件：
1.能參與化學(xué)發(fā)光反應(yīng)。
2.與抗原或抗體偶聯(lián)后能形成穩(wěn)定的結(jié)合物試劑。
3.偶聯(lián)后仍保留高的量子效應(yīng)和反應(yīng)動力。
4.應(yīng)不改變或極少改變被標記物的理化特性，特別是免疫活性。
魯米諾類和吖啶酯類發(fā)光劑等均是常用的標記發(fā)光劑。
（三）微粒子化學(xué)發(fā)光免疫分析
該免疫分析技術(shù)有兩種方法：一是小分子抗原物質(zhì)的測定采用競爭法；二是大分子的抗原物質(zhì)測定采用雙抗體夾心法。該儀器所用固相磁粉顆粒極微小，其直徑僅1.0μm，這樣大大增加了包被表面積，增加抗原或抗體的吸附量，使反應(yīng)速度加快，也使清洗和分離更簡便。其反應(yīng)基本過程：(1)競爭反應(yīng)：用過量包被磁顆粒的抗體，與待測的抗原和定量的標記吖啶酯抗原同時加入反應(yīng)杯溫育，其免疫反應(yīng)的結(jié)合形式有兩種，一是標記抗原與抗體結(jié)合成復(fù)合物；二是測定抗原與抗體的結(jié)合形式。(2)雙抗體夾心法：標記抗體與被測抗原同時與包被抗體結(jié)合成一種反應(yīng)形式，即包被抗體-測定抗原-發(fā)光抗體的復(fù)合物。
(四）電化學(xué)發(fā)光免疫測定
電化學(xué)發(fā)光免疫測定(ecli)是一種在電極表面由電化學(xué)引發(fā)的特異性發(fā)光反應(yīng)，包括電化學(xué)和化學(xué)發(fā)光兩個部分。分析中應(yīng)用的標記物為電化學(xué)發(fā)光的底物三聯(lián)吡啶釕或其衍生n-羥基琥珀酰胺(nhs)酯，可通過化學(xué)反應(yīng)與抗體或不同化學(xué)結(jié)構(gòu)抗原分子結(jié)合，制成標記的抗體或抗原。ecli的測定模式與elisa相似。其基本原理是發(fā)光底物二價的三聯(lián)吡啶釘及反應(yīng)參與物三丙胺在電極表面失去電子而被氧化。氧化的三丙胺失去一個h+而成為強還原劑，將氧化型的三價釕還原為激發(fā)態(tài)的二價釕，隨即釋放光子而恢復(fù)為基態(tài)的發(fā)光底物。這一過程在電極表面周而復(fù)始地進行，不斷地發(fā)出光子而常保持底物濃度的恒定。