La fluorescencia inducida por láser ( LIF ) o la fluorescencia estimulada por láser ( LSF ) [1] es un método espectroscópico en el que un átomo o molécula se excita a un nivel de energía superior mediante la absorción de luz láser seguida de la emisión espontánea de luz. [2] [3] Fue informado por primera vez por Zare y compañeros de trabajo en 1968. [4] [5]
LIF se utiliza para estudiar la estructura de moléculas, detección de especies selectivas y visualización y medición de flujo. La longitud de onda a menudo se selecciona para que sea aquella en la que la especie tenga su sección transversal más grande . Las especies excitadas después de algún tiempo, generalmente en el orden de unos pocos nanosegundos a microsegundos, desexcitarán y emitirán luz en una longitud de onda más larga que la longitud de onda de excitación. Esta luz fluorescente se registra típicamente con un tubo fotomultiplicador (PMT) o fotodiodos filtrados.
Tipos
Existen dos tipos diferentes de espectros, espectros dispersos y espectros de excitación.
Los espectros dispersos se realizan con una longitud de onda láser fija, como antes, y se analiza el espectro de fluorescencia. Por otro lado, las exploraciones de excitación recogen luz fluorescente en una longitud de onda de emisión fija o en un rango de longitudes de onda. En cambio, se cambia la longitud de onda láser.
Una ventaja sobre la espectroscopia de absorción es que es posible obtener imágenes bidimensionales y tridimensionales, ya que la fluorescencia se produce en todas las direcciones (es decir, la señal de fluorescencia suele ser isótropa). La relación señal / ruido de la señal de fluorescencia es muy alta, lo que proporciona una buena sensibilidad al proceso. También es posible distinguir entre más especies, ya que la longitud de onda láser se puede sintonizar con una excitación particular de una especie dada que no es compartida por otras especies.
LIF es útil en el estudio de la estructura electrónica de moléculas y sus interacciones. También se ha aplicado con éxito para la medición cuantitativa de concentraciones en campos como la combustión , el plasma , la pulverización y los fenómenos de flujo (como la velocimetría de marcado molecular ), en algunos casos visualizando concentraciones hasta niveles nanomolares. La fluorescencia inducida por LED se ha utilizado in situ para delimitar la contaminación por hidrocarburos aromáticos como módulo adicional de penetrómetro de cono y también como activo con capacidad de percusión.
Aplicaciones
- Detección de pureza [6]
- Diagnóstico óptico de tumores [ cita requerida ]
- Imágenes de muestras paleontológicas [1]
- Detección y cuantificación de biomoléculas y procesos biológicos (por ejemplo , secuenciación de ADN , análisis de trazas de proteínas , productos de reacción en cadena de la polimerasa y análisis de células individuales ) [7] [8]
- Medición de las funciones de distribución de iones y difusión y convección del espacio de velocidad en un plasma [9]
Ver también
Referencias
- ^ a b Kaye, TG; Falk, AR; Pittman, M .; Sereno, PC; Martin, LD; Burnham, DA; Gong, E .; Xu, X .; Wang, Y. (2015). "Fluorescencia estimulada por láser en paleontología" . PLoS ONE . 10 (5): e0125923. doi : 10.1371 / journal.pone.0125923 . PMC 4446324 . PMID 26016843 .
- ^ Kinsey, JL (1977). "Fluorescencia inducida por láser". Revisión anual de química física . 28 (1): 349–372. Código Bibliográfico : 1977ARPC ... 28..349K . doi : 10.1146 / annurev.pc.28.100177.002025 . ISSN 0066-426X .
- ^ Richard W. Solarz; Jeffrey A. Paisner (29 de septiembre de 1986). Espectroscopia láser y sus aplicaciones . Prensa CRC . págs. 623–. ISBN 978-0-8247-7525-4.
- ^ Tango, William J. (1968). "Espectroscopia de K2 mediante fluorescencia inducida por láser". La Revista de Física Química . 49 (10): 4264–4268. Código Bibliográfico : 1968JChPh..49.4264T . doi : 10.1063 / 1.1669869 . ISSN 0021-9606 .
- ^ Zare, Enfermera registrada (2012). "Mi vida con LIF: una cuenta personal de desarrollar fluorescencia inducida por láser" . Revisión anual de química analítica . 5 : 1-14. Código bibliográfico : 2012ARAC .... 5 .... 1Z . doi : 10.1146 / annurev-anchem-062011-143148 . PMID 22149473 .
- ^ Takeyuki, Tanaka; et al. "La aplicación de la espectroscopia de fluorescencia inducida por láser para la medición del nivel de pureza en textiles" . Jido Seigyo Rengo Koenkai. Archivado desde el original el 13 de febrero de 2011 . Consultado el 11 de octubre de 2008 .
- ^ Lin, Yang-Wei; Chiu, Tai-Chia; Chang, Huan-Tsung (2003). "Técnica de fluorescencia inducida por láser para ADN y proteínas separados por electroforesis capilar". Journal of Chromatography B . 793 (1): 37–48. doi : 10.1016 / s1570-0232 (03) 00363-5 . ISSN 1570-0232 . PMID 12880853 .
- ^ Zare, Richard N. (19 de julio de 2012). "Mi vida con LIF: una cuenta personal de desarrollar fluorescencia inducida por láser" . Revisión anual de química analítica . 5 (1): 1–14. Código bibliográfico : 2012ARAC .... 5 .... 1Z . doi : 10.1146 / annurev-anchem-062011-143148 . ISSN 1936-1327 . PMID 22149473 .
- ^ Skiff, Fred; Bollinger, John (23 de abril de 2004). "Miniconferencia sobre fluorescencia inducida por láser en plasmas". Física de Plasmas . 11 (5): 2972. doi : 10.1063 / 1.1668287 .