Люминесценция и флуоресценция.

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. Возбуждение происходит при большей энергии, то есть при меньшей длине волны, чем вторичное свечение. Поэтому при флуоресценции длина волны свечения больше, чем длина волны возбуждения.

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

Явление флуоресценции (или флюоресценции) 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.

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

В клинической химии достаточно часто встает вопрос о выборе технологии для определения той или иной группы аналитов. Например, определение гормонов можно проводить методами фотометрирования, в том числе турбидиметрией и нефелометрией или ИФА-анализом, можно воспользоваться технологиями, основанными на использовании флюоресцентной или люминесцентной метки. Основным недостатком фотометрических методов является относительно узкий линейный диапазон измерения результатов. Даже лучшие фотометры позволяют регистрировать изменения аналитов (гормонов) не более, чем в пределах 4 десятичных порядков.

Флюоресцентные и люминесцентные технологии увеличивают линейный диапазон до 6-8 десятичных порядков, то есть позволяют работать без разведения. В таблице 6 представлены сравнительные данные о чувствительности фотометрических, флуоресцентных и люминесцентных методов определения гормонов (и других аналитов). Флуоресцентные и люминесцентные технологии позволяют существенно увеличить чувствительность определения веществ в биопробах, однако они используются, как правило, в закрытых технологиях, включающих прибор- реактивы-калибраторы-контрольные материалы и т.д.