Chemiluminiscence, fluorescence Miroslava Beňovská Druhy luminiscence Luminiscence vzniká po dodání energie v různé podobě •Fotoluminiscence – luminiscence je vyvolána elektromagnetickým zářením (zářivky) - do této kategorie patří fluorescence a fosforescence •Chemiluminiscence – luminiscence je vyvolána chemickou reakcíí (sem patří také bioluminiscence, kdy je emise světelného záření vytvořena živými organizmy – světlušky, medúzy) •Elektroluminiscence – luminiscence je vyvolána elektrickým polem (reklamní panely, nouzové osvětlení) •Katodoluminiscence – luminiscence je vyvolána dopadajícími elektrony (stínítko televizní obrazovky). •Termoluminiscence – luminiscence je vyvolána vzrůstem teploty po předchozím dodání energie •Radioluminiscence – luminiscence je vyvolána působením radioaktivního záření •Triboluminiscence – luminiscence je vyvolána působením tlaku (při deformaci tělesa) •Sonoluminiscence - vyvolána dopadem ultrazvuku Fotoluminiscence •Podle délky trvání } fluorescence • } fosforescence •Dochází k ní vlivem absorpce energie dopadajícího světelného záření • •Pokud po odstranění zdroje ozařování rychle vymizí } fluorescence • •Pokud přetrvává (doznívá) i po odstranění zdroje ozařování } fosforescence Fotoluminiscence •X + hv ---- } X* + hν´ • X a X* je základní a excitovaný stav molekuly • hν a hν´ dopadající a emitovaná světelná energie •Emitovaná energie záření je nižší než energie dopadajícího (primárního) záření •Emitované (sekundární) záření má nižší frekvenci a delší vlnovou délku než světelné záření primární •Rozdíl mezi vlnovou délkou excitačního a emitujícího záření - Stokesův posun Fluorescence •Přechod mezi tzv. povolenými stavy atomu •K vyzáření fotonů dojde již za pár nanosekund (krátkodobé světélkování - 10-8 až 10-5 s). •Představuje sekundární záření po absorpci elektromagnetického záření Absorpční a fluorescenční spektrum • Posunuto k delším vlnovým délkám než původní absorpční spektrum (Stokesův posun) • Zaujímá zrcadlovou pozici Fluorimetr •Zdroj světelného záření (xenonová nebo xenonová-rtuťová oblouková výbojka) •Monochromátor pro výběr excitačního záření •Kyveta (křemenné)/vzorek •Monochromátor pro sekundární (emisní) záření •Detektor (fotonásobič) · ☼ Mexctt Vzorek Memis D Fosforescence •Přechod tzv. zakázaný. • •Při fosforescenci se fotony vyzáří, ale trvá to až několik minut (dlouhodobé světélkování 10-2s až několik dní) • •Nemá v klinické laboratoři praktické využití Chemiluminiscence •Je luminiscence vyvolaná energií chemické reakce •Vzniká vyzářením fotonu z molekuly luminoforu po jeho chemické oxidaci působením oxidantů (H2O2, O2,…) •Dochází k produkci světelného záření exitovanými molekulami v průběhu chemické reakce •Chemiluminiscence v živých organismech - bioluminiscence •A + B à X* à P + hν • A a B jsou reaktanty, X* je excitovaný meziprodukt, P je produkt v základním stavu a hν je energie emitovaného světelného záření Luminometr •Skládá se z měrné komůrky a detektoru (fotonásobiče) •Měrná komůrka (cela) se vzorkem a ostatními reaktanty obsahuje systém zrcadel – soustřeďují světelné záření na detektor •Vznik záblesků světla - fotony •Počet fotonů zachycuje citlivý fotonásobič Fluorofory, luminofory •Fluoreskující látky obsahují konjugované dvojné vazby • •Spontánně fluoreskuje málo biologických molekul - tryptofan a porfyriny • •Luminofory produkují záření při chemických reakcích • •V imunoanalýze jsou fluorofory a luminofory navázány jako značka na protilátky či antigeny nebo tvoří substrát, eventuelně vznikají až po jeho rozštěpení • Fluorofory, luminofory •Příklady: • Akridin a jeho estery • Adamantyl dioxetan • Methylumbelliferon (MU) • Cheláty platinových kovů (ruténium) • Cheláty lanthanidů (europium) • Luminol, isoluminol • Fluorescein •