OSN-SAbstraktOSN-E

Luminiscence je emise světla, když se elektron vrací z excitovaného stavu nebo vyšší energetické hladiny na nižší energetickou úroveň. Podle toho, jak je elektron aktivován do excitovaného stavu a jakým způsobem je pak jeho energie vyzářena, se jedná o fluorescenci, fosforescenci nebo luminiscenci (chemiluminiscenci).

OSN-SSouvisející informaceOSN-E

Fluorimetrie

OSN-STextOSN-E

Luminiscence

je emise světla, když se elektron vrací z excitovaného stavu nebo vyšší energetické hladiny na nižší energetickou úroveň

Druhy luminiscence:

fluorescence,

fosforescence,

chemiluminiscence

rozdíl je v tom, jak je elektron aktivován do excitovaného stavu a jakým způsobem je vyzářena energie

Schéma energetických hladin molekuly a přechodů mezi nimi: Rovné šipky představují zářivé přechody (děje spojené s absorpcí nebo emisí fotonu), vlnovky označují nezářivé přechody

Absorpce

• kvantum světelné energie pohlcené molekulou způsobí přemístění elektronu ze základního singletového stavu do jedné z možných excitovaných posic (singletových nebo výše tripletových)
• je-li molekula v excitovaném stavu, je několik cest návratu k původnímu energetickému stavu:

singlet excitovaný ® singlet ustálený = fluorescence 10^-8 s 

triplet excitovaný ® singlet ustálený = fosforescence 10^-4 s - 100 s (delší)

Fluorescence

· druh luminiscence, u níž dochází k emisi světla v čase kratším než 10-8 s po buzení

· je emise elektromagnetického záření při přechodu mezi dvěma stavy téže multiplicity (obvykle dvěma singlety)

· molekuly absorbují světlo při jedné vlnové délce (excitační) a reemitují při větší vlnové délce (emisní), klasické fluorofory: fluorescein, rhodamin, methylumbelliferon

Fosforescence

· emise záření při přechodu mezi dvěma stavy rozdílné multiplicity (triplet - singlet)

Chemiluminiscence

· vzniká vyzářením fotonu z molekuly luminoforu po jeho chemické oxidaci

· světlo emitované vzniká oxidační reakcí organických sloučenin (luminol, isoluminol, luciferin) působením oxidantů (H2O2 , O2 , ClO4- )

Bioluminiscence: zvláštní forma chemiluminiscence - např. enzymy luciferáza, alkalická fosfatáza zvyšují efekt luminiscenční reakce

Elektrochemiluminiscence (Elecsys)

je modifikace chemiluminiscence, kdy světlo je generováno sérií chemických reakcí iniciovaných elektrochemicky

Na elektrodě je dvojmocná sůl ruthenia oxidována na trojmocnou, zároveň je tripropylamin (TPA) oxidován na radikál TPA⁺, tento radikál má redukční vlastnosti, proto snadno redukuje trojmocný rutenitý komplex na dvojmocný, velký rozdíl potenciálů způsobí, že elektron z TPA přeskočí do vyšší energetické hladiny ruteniového kationtu, přechodem tohoto elektronu do základního stavu se vyzáří foton (luminiscence) a rutheniový komplex j opět schopen další oxidace

• rutheniový kationt prochází reakcí cyklicky, nespotřebovává se, chová se jako enzym
• TPA se rozpadá na dipropylamin, je v reakci spotřebováván, slouží jako substrát
• antigen, protilátka se vazbou streptavidin-biotin pevně navážou na magnetické polystyrenové mikročástice,
• použitím mikročástic je dosaženo velké reakční plochy pro imobilizaci imunologických reaktantů
• mikročástice jsou rozptýleny v roztoku, podmínky se tedy blíží homogenní reakci
• po skončení inkubace se reakční směs nasaje do průtokové kyvety, kde je umístěn elektromagnet,
• všechny magnetické mikročástice s navázanými imunoreaktanty jaou magnetem přitaženy (všechny nenavázané částice projdou, není třeba proplachovat během inkubace),
• po propláchnutí kyvety se nasaje substrát - TPA,
• vlastní elektrochemiluminiscence se startuje vložením napětí na elektrodu umístěnou přímo nad magnetem,
• měření signálu se provádí fotonásobičem

OSN-SAutorské poznámkyOSN-E

Jaroslava Vávrová