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电化学发光（ECL）分析是化学发光与电化学联用的检测技术,既保留了化学发光信噪比高、仪器设备简单的优点,又增添了电化学在线产生激发中间体的优势,可方便地调控化学发光过程。作为一种高灵敏的分析方法,ECL已经在临床检测、生物分析、环境分析、化学成像等方面获得了广泛的应用。因为ECL是一种非稳态的发光信号,其强度随时间快速变化,目前绝大多数的ECL方法采用无光谱分辨的总强度为分析信号,目前的检测体系以单组分测定为主,ECL在多组分同时测定方面的研究报道很少,其中多为空间分辨、电位分辨型。本论文开展了 ECL在多组分同时测定方面的研究,主要内容如下:1.基于光谱分辨的电化学发光传感器同时测定三种生物标志物多组分同时检测可大幅度提高临床检测的分析速度并减少样品需要量及试剂消耗量。虽然基于电位分辨技术可用于ECL多组分测定,但大多数ECL发光体的电位区间拥挤在-0.8～-1.6 V（阴极ECL）或0.8～1.6 V（阳极ECL）的区间,致使ECL发光体们的电位峰重叠严重,故大部分文献中都基于阴、阳极之间的ECL强度构建电位分辨双组分ECL传感器。而不少ECL发光体同时具备阴、阳极ECL信号,这就限制了 ECL发光体的选用。采用电极阵列的空间分辨型ECL多组分测定,与分解成一系列采用单电极单组分的测定并没有实质的差别。相比之下,ECL发光体之间的光谱差异更为明显,ECL光谱峰可涵盖从蓝光到近红外的光区,且同类型的纳米材料的ECL光谱可以在较大的波长范围内进行调控,有利于构成独立的阴极或阳极的光谱分辨型ECL传感器用于多组分的同时测定。以牛血清蛋白（BSA）为模板制备的具有优异近红外ECL发射的BSA稳定的银纳米簇（BSA-Ag NCs）,其阳极ECL发射峰的波长达到904 nm。我们以心肌肌钙蛋白I（cTnI）、糖类抗原19-9（CA19-9）、糖类抗原125（CA125）为模型目标分析物,采用CdSe QDs（ECL发射峰553 nm）、CdTe QDs（ECL发射峰676 nm）、BSA-Ag NCs（ECL发射峰904 nm）作为ECL信号标签分别标记cTnI、CA19-9、CA125的信号二抗,完成免疫识别反应后,利用ECL光谱仪测定免疫复合物的ECL光谱,实现cTnI、CA19-9、CA125的同时测量。为提高灵敏度,将碳纳米管-TiO2纳米粒子-壳聚糖复合物覆于三明治免疫物上,使ECL强度提高了 16倍,测定cTnI、CA19-9 和 CA125 的检测限分别为 17 fg/mL、87 μU/mL 和 35 μU/mL。2.简易ECL光谱测定装置的研制及同时测定两种生物标志物ECL是由电化学反应产生的反应中间体激发ECL发光体产生的化学发光,虽然ECL的信噪比很高,但ECL是一种非稳态的发光信号,其强度很弱而且随时间快速变化,成为测定ECL光谱的障碍。目前所用的电荷耦合器件（CCD）型ECL光谱仪,不仅价格昂贵,维护费用高,而且检测灵敏度偏低,不利于基于光谱分辨的ECL传感器多组分测定方法的推广使用。所在课题组研发了一种新的ECL光谱测定装置,它既具有很高的灵敏度,同时还具有较高的测定速率,只需一次ECL电位扫描实验即可获得ECL光谱。为获得可靠的ECL光谱测定结果,本论文对该ECL光谱测定方法所用仪器装置的性能进行了测试,讨论了滤光片转轮的转速、滤光片的性能参数、电位扫描速率等对ECL光谱测定的影响。在此基础上,测定了 CdSe NCs、CdTe NCs的阴极ECL光谱。其中CdSe NCs的ECL发射峰为约548 nm,半峰宽约为52 nm;CdTe NCs的ECL发射峰约为656 nm,半峰宽约为78 nm。CdSe NCs和CdTe NCs的阴极ECL信号强,ECL发射峰相距108 nm仅有很小的重叠部分,这为构建光谱分辨型ECL传感器同时测定两种生物标志物创造了有利的条件。选用癌胚抗原（CEA）和甲胎蛋白（AFP）为模型分析物,构建了基于光谱分辨的ECL传感器同时测定两种生物标志物的方法。将玻碳电极羧基化处理后,将CEA和AFP的捕获探针固定在其上,制备可同时检测CEA和AFP的ECL修饰电极,待与目标抗原CEA和AFP结合后再与用CdSe NCs和CdTe NCs标记的信号二抗结合,获得夹心式免疫复合物后测定其ECL光谱,以491.4、509.5、529.2、551.1 nm四个带通滤光片（BPF）通道测定标记物CdSe NCs的强度,以 630.2、650.3、669.7、690.9、710.6 nm 五个 BPF 通道测定标记物 CdTe NCs 的强度,它们分别与CEA和AFP的浓度对数之间有良好的线性关系,线性范围分别为1 fg/mL～10 pg/mL 和 3 fg/mL～10 pg/mL,检测下限分别为 0.4 和 0.9 fg/mL。