Люминометрия и флуориметрия. Типография издательства «Связь» Госкомиздата СССР Москва 101000, ул

ИБ № 17

Сдано в набор 9.04.79 г. Подп. в печ. 27.09.79 г.Т-15100 Формат бОХЭОАе Бумага кн.-журн. Гарнитура литературнаяПечать высокая Усл. печ. л. 14,0 Уч.-изд. л. 15,18 Тираж 12 000 экз.Изд. № 17336 Зак. № 106 Цена 55 к.Издательство «Связь». Москва 101000, Чистопрудный бульвар, д. 2

Типография издательства «Связь» Госкомиздата СССР Москва 101000, ул. Кирова, д. 40

[1] Следует иметь в виду, что W_i и H_m-i зависят также от у и т, т. е. W_i= W_{m, i} (y); H_m-i = Н_т, _m-i(y).

Излучение света молекулами – люминесценция - может происходить при передаче энергии им в различных процессах:

- воздействие потоком электронов (катодными лучами) – катодолюминесценция;

- тепловой нагрев – термолюминесценция;

- химические реакции – хемилюминесценция;

- воздействие электрическим током – электролюминесценция;

- ультразвуковое воздействие – сонолюминесценция;

- воздействие механическим трением – триболюминесценция;

- облучение ионизирующей радиацией – радиолюминесценция;

- облучение ультрафиолетовым и видимым светом – фотолюминесценция или флуоресценция.

Таким образом, флуоресценция является частным случаем люминесценции, когда вторичное свечение объекта вызвано возбуждением световой волной.

Как уже отмечалось, в основе явления люминесценции лежат процессы поглощения энергии с последующим излучением фотонов. Различные виды проявления эффекта люминесценции показаны на рисунке.

Схема энергетических уровней внутримолекулярных переходов:

1 - абсорбция; 2 - флуоресценция; 3 - фосфоресценция;
а - излучательные переходы; б - безызлучательные переходы.

Молекула, находившаяся в основном состоянии S₀, в результате поглощения энергии переходит в состояние возбуждения S ₁ с уровнями колебаний 0', 1' и т. д. Возбужденная молекула через 10^-7 – 10^-8 с возвращается в основное состояние, испуская флуоресцентное излучение. Так как чаще всего обратный переход происходит с самого низкого уровня колебаний в возбужденном состоянии на самый высокий уровень колебаний основного состояния, длина волны флуоресцентного излучения обычно больше, чем возбуждающего излучения (правило Стокса).

За счет рассеяния энергии без излучения возможен переход из возбужденного состояния S ₁ в метастабильное состояние Т, которое имеет продолжительность жизни от 10^-3 до нескольких секунд. Излучательный переход из метастабильного состояния называют фосфоресценцией. Она находится в области еще более длинных волн, чем флуоресценция.

По характеру свечения различают фосфоресценцию – свечение, продолжающееся относительно долго после прекращения воздействия, и флуоресценцию – свечение, происходящее только во время воздействия.

Явление флуоресценции получило свое название от природного минерала – флюорита CaF₂, у которого оно впервые наблюдалось. Веществами, способными к свечению – флуорофорами – являются такие биологические соединения как триптофан, тирозин, фенилаланин, нуклеотиды (НАДН, НАДФ-Н), флавины, порфирины, хлорофиллы, каротиноиды, некоторые витамины, окисленные липиды, белки и другие. В качестве меток при проведении флуофесцентного и люминисцентного анализа часто используются флуорофоры и люминофоры:

Флуоресцентные метки (флуорофоры) широко используются в биохимии, биотехнологии, клеточной биологии и биологии развития в качестве маркеров экспрессии генов и локализации белков в различных биологических системах, а также их взаимодействий с окружающей средой. Для проведения исследования флуорофор прикрепляется к изучаемому белку.

Схемы наблюдения флуоресценции:

Для фотометрических исследований флуоресценции применяют специализированные фотометры – флуориметры, у которых выходная щель из кюветы смонтирована под углом к проходящему свету. Часто флуориметры объединены в один прибор с фотометрами, так как блок облучения кюветы и система электронной регистрации у них одинаковые.

1 – ртутная лампа; 2 – светофильтр; 3 – кювета с раствором исследуемого вещества; 4 – приемник излучения.

а – приемник принимает только флуоресцентное излучение. Такое расположение используется во многих фотометрах.

б – такая схема применяется только для сильно флуоресцирующих растворов.

В люминометрах характерной особенностью является отсутствие источника света, свечение образца индуцируется химической реакцией (хемилюминометры) или любым другим способом передачи энергии веществу.

[1] Преципитат – осадок, образующийся при иммунной реакции осаждения комплекса антигена с антителом.

Дата добавления: 2014-11-29