флуоресценция

Излучение света веществом, поглотившим свет

Флуоресцентные минералы излучают видимый свет под воздействием ультрафиолета .

Флуоресцентные морские организмы

Флуоресцентная одежда, использованная в постановке театра черного света , Прага.

Флуоресценция — это излучение света веществом, которое поглотило свет или другое электромагнитное излучение . Это форма люминесценции . В большинстве случаев излучаемый свет имеет большую длину волны и, следовательно, более низкую энергию фотонов , чем поглощенное излучение. Заметный пример флуоресценции возникает, когда поглощенное излучение находится в ультрафиолетовой области электромагнитного спектра (невидимой для человеческого глаза), а испускаемый свет находится в видимой области ; это придает флуоресцентному веществу отчетливый цвет , который можно увидеть только тогда, когда вещество подверглось воздействию ультрафиолетового света . Флуоресцентные материалы перестают светиться почти сразу после прекращения действия источника излучения, в отличие от фосфоресцентных материалов, которые продолжают излучать свет еще некоторое время после этого.

Флуоресценция имеет множество практических применений, включая минералогию , геммологию , медицину , химические датчики ( флуоресцентная спектроскопия ), флуоресцентную маркировку , красители , биологические детекторы, обнаружение космических лучей, вакуумные флуоресцентные дисплеи и электронно-лучевые трубки . Его наиболее распространенное повседневное применение - это ( газоразрядные ) люминесцентные лампы и светодиодные лампы , в которых люминесцентные покрытия преобразуют УФ- или синий свет в более длинные волны, в результате чего получается белый свет , который может даже казаться неотличимым от света традиционных, но энергонеэффективных ламп накаливания . лампа .

Флуоресценция также часто встречается в природе в некоторых минералах и во многих биологических формах во всех царствах жизни. Последнее можно назвать биофлуоресценцией , что указывает на то, что флуорофор является частью живого организма или извлечен из него (а не неорганический краситель или краситель ). Но поскольку флуоресценция обусловлена ​​определенным химическим веществом, которое в большинстве случаев также можно синтезировать искусственно, достаточно описать само вещество как флуоресцентное .

История

Чашка, сделанная из древесины дерева нарра ( Pterocarpus indicus ), рядом с колбой, содержащей его флуоресцентный раствор Lignum нефритикум .

Матлалин, флуоресцентное вещество в древесине дерева Eysenhardtia polystachya.

Раннее наблюдение флуоресценции было описано в 1560 году Бернардино де Саагуном и в 1565 году Николасом Монардесом в настое , известном как lignum нефритикум ( с латыни «дерево почек»). Его получают из древесины двух пород деревьев: Pterocarpus indicus и Eysenhardtia polystachya . ^{[1] [2] [3] [4]} Химическим соединением, ответственным за эту флуоресценцию, является матлалин, который является продуктом окисления одного из флавоноидов, содержащихся в этой древесине. ^[1]

В 1819 году Э.Д. Кларк ^[5] и в 1822 году Рене Жюст Гаюи ^[а] описали флуоресценцию во флюоритах , сэр Дэвид Брюстер описал явление для хлорофилла в 1833 году ^[7] , а сэр Джон Гершель сделал то же самое для хинина в 1845 году. ^{[8] [9]}

В своей статье 1852 года о «Преломляемости» ( изменении длины волны ) света Джордж Габриэль Стоукс описал способность плавикового шпата и уранового стекла превращать невидимый свет за пределами фиолетового конца видимого спектра в синий свет. Он назвал это явление флюоресценцией.

«Я почти склонен придумать слово и назвать внешний вид флуоресценцией от плавикового шпата [т. е. флюорита], поскольку аналогичный термин опалесценция происходит от названия минерала». ^{[10] (стр. 479, сноска)}

Название произошло от минерала флюорита (дифторида кальция), некоторые примеры которого содержат следы двухвалентного европия , который служит флуоресцентным активатором излучения синего света. В ключевом эксперименте он использовал призму, чтобы изолировать ультрафиолетовое излучение от солнечного света, и наблюдал синий свет, испускаемый этанольным раствором хинина, подвергавшимся его воздействию. ^[б]

Физические принципы

Механизм

Рубиновая шариковая линза на зеленой лазерной указке. Зеленый луч сходится в конус внутри кристалла и фокусируется в точке сверху. Зеленый свет поглощается и самопроизвольно излучается как красный свет. Не весь свет поглощается, и небольшая часть лазерного света с длиной волны 520 нм проходит через верхнюю часть, не изменяясь под воздействием красного цвета рубина.

Флуоресценция возникает, когда возбужденная молекула, атом или наноструктура релаксирует до состояния с более низкой энергией (обычно основного состояния ) посредством испускания фотона без изменения спина электрона . Когда начальное и конечное состояния имеют разную множественность (спин), явление называется фосфоресценцией .

Основное состояние большинства молекул представляет собой синглетное состояние , обозначаемое как S ₀ . Заметным исключением является молекулярный кислород , который имеет триплетное основное состояние. Поглощение энергии фотона приводит к образованию возбужденного состояния той же кратности (спинового) основного состояния, обычно синглетного (S _n с n > 0). В растворе состояния с n > 1 быстро релаксируют на самый низкий колебательный уровень первого возбужденного состояния (S ₁ ) за счет передачи энергии молекулам растворителя посредством безызлучательных процессов, включая внутреннюю конверсию с последующей колебательной релаксацией, при которой энергия рассеивается в виде тепла . ^[12] Поэтому чаще всего флуоресценция возникает из первого синглетного возбужденного состояния, S ₁ . Флуоресценция — это излучение фотона, сопровождающее релаксацию возбужденного состояния в основное состояние. Фотоны флуоресценции имеют меньшую энергию ( ) по сравнению с энергией фотонов, используемых для генерации возбужденного состояния ( ) ${\displaystyle h\nu _{ex}}$ ${\displaystyle h\nu _{em}}$ ${\displaystyle h\nu _{ex}}$

• Возбуждение: ${\displaystyle \mathrm {S} _{0}+h\nu _{ex}\to \mathrm {S} _{1}}$
• Флуоресценция (эмиссия): ${\displaystyle \mathrm {S} _{1}\to \mathrm {S} _{0}+h\nu _{em}}$

В каждом случае энергия фотона пропорциональна его частоте согласно , где – постоянная Планка . ${\displaystyle E}$ ${\displaystyle \nu }$ ${\displaystyle E=h\nu }$ ${\displaystyle h}$

Возбужденное состояние S ₁ может релаксировать по другим механизмам, не связанным с излучением света. Эти процессы, называемые безызлучательными, конкурируют с излучением флуоресценции и снижают его эффективность. ^[12] Примеры включают внутреннюю конверсию , межкомбинационный переход в триплетное состояние и передачу энергии другой молекуле. Примером передачи энергии является резонансная передача энергии Фёрстера . Релаксация из возбужденного состояния также может происходить посредством столкновительного тушения — процесса, при котором молекула (тушитель) сталкивается с флуоресцентной молекулой во время ее жизни в возбужденном состоянии. Молекулярный кислород (O ₂ ) является чрезвычайно эффективным тушителем флуоресценции именно благодаря своему необычному триплетному основному состоянию.

Квантовый выход

Квантовый выход флуоресценции определяет эффективность процесса флуоресценции. Он определяется как отношение количества испускаемых фотонов к числу поглощенных фотонов. ^{[13] (стр. 10) [12]}

${\displaystyle \Phi ={\frac {\text{Number of photons emitted}}{\text{Number of photons absorbed}}}}$

Максимально возможный квантовый выход флуоресценции составляет 1,0 (100%); каждый поглощенный фотон приводит к испусканию фотона. Соединения с квантовым выходом 0,10 до сих пор считаются достаточно флуоресцентными. Другой способ определить квантовый выход флуоресценции - это скорость распада возбужденного состояния:

${\displaystyle \Phi ={\frac {{k}_{f}}{\sum _{i}{k}_{i}}}}$

где – константа скорости спонтанного испускания излучения и ${\displaystyle {k}_{f}}$

${\displaystyle \sum _{i}{k}_{i}}$

представляет собой сумму всех скоростей распада возбужденного состояния. Другие скорости распада возбужденного состояния вызваны механизмами, отличными от эмиссии фотонов, и поэтому их часто называют «безызлучательными скоростями», которые могут включать:

• динамическое столкновительное тушение
• ближнепольное диполь-дипольное взаимодействие (или резонансный перенос энергии )
• внутреннее преобразование
• межсистемный переход

Таким образом, если скорость любого пути изменится, это повлияет как на время жизни возбужденного состояния, так и на квантовый выход флуоресценции.

Квантовые выходы флуоресценции измеряются путем сравнения со стандартом. ^[14] Соль хинина сульфат хинина в растворе серной кислоты считалась наиболее распространенным стандартом флуоресценции, ^[15] однако недавнее исследование показало, что квантовый выход флуоресценции этого раствора сильно зависит от температуры и больше не должен использовать в качестве стандартного решения. Хинин в 0,1  М хлорной кислоте (Ф=0,60) не имеет температурной зависимости до 45 °С, поэтому его можно рассматривать как надежный стандартный раствор. ^[16]

Продолжительность жизни

Диаграмма Яблонского . После того, как электрон поглощает фотон высокой энергии, система возбуждается электронно и колебательно. Система колебательно релаксирует и в конечном итоге флуоресцирует на более длинных волнах.

Время жизни флуоресценции относится к среднему времени, в течение которого молекула остается в возбужденном состоянии перед испусканием фотона. Флуоресценция обычно следует кинетике первого порядка :

${\displaystyle \left[S_{1}\right]=\left[S_{1}\right]_{0}e^{-\Gamma t}}$

где – концентрация молекул в возбужденном состоянии в момент времени , – начальная концентрация, – скорость затухания или величина, обратная времени жизни флуоресценции. Это пример экспоненциального распада . Различные радиационные и безызлучательные процессы могут опустошать возбужденное состояние. В таком случае общая скорость затухания представляет собой сумму всех скоростей: ${\displaystyle \left[S_{1}\right]}$ ${\displaystyle t}$ ${\displaystyle \left[S_{1}\right]_{0}}$ ${\displaystyle \Gamma }$

${\displaystyle \Gamma _{tot}=\Gamma _{rad}+\Gamma _{nrad}}$

где - полная скорость распада, скорость радиационного распада и скорость безызлучательного распада. Это похоже на химическую реакцию первого порядка, в которой константа скорости первого порядка представляет собой сумму всех скоростей (параллельная кинетическая модель). Если скорость спонтанного излучения или любая другая скорость высока, время жизни коротко. Для обычно используемых флуоресцентных соединений типичное время затухания возбужденного состояния для эмиссии фотонов с энергиями от УФ до ближнего инфракрасного диапазона находится в диапазоне от 0,5 до 20 наносекунд . Время жизни флуоресценции является важным параметром для практических применений флуоресценции, таких как резонансный перенос энергии флуоресценции и визуализационная микроскопия времени жизни флуоресценции . ${\displaystyle \Gamma _{tot}}$ ${\displaystyle \Gamma _{rad}}$ ${\displaystyle \Gamma _{nrad}}$

Диаграмма Яблонского

Диаграмма Яблонского описывает большинство механизмов релаксации молекул в возбужденном состоянии. На диаграмме рядом показано, как возникает флуоресценция за счет релаксации определенных возбужденных электронов молекулы. ^[17]

Анизотропия флуоресценции

Флуорофоры с большей вероятностью будут возбуждаться фотонами, если момент перехода флуорофора параллелен электрическому вектору фотона. ^{[13] (с. 12–13)} Поляризация излучаемого света также будет зависеть от момента перехода. Момент перехода зависит от физической ориентации молекулы флуорофора. Для флуорофоров в растворе интенсивность и поляризация излучаемого света зависят от вращательной диффузии. Следовательно, измерения анизотропии можно использовать для исследования того, насколько свободно движется флуоресцентная молекула в определенной среде.

Анизотропию флуоресценции можно количественно определить как

${\displaystyle r={I_{\parallel }-I_{\perp } \over I_{\parallel }+2I_{\perp }}}$

где – излучаемая интенсивность, параллельная поляризации возбуждающего света, и – излучаемая интенсивность, перпендикулярная поляризации возбуждающего света. ^[12] ${\displaystyle I_{\parallel }}$ ${\displaystyle I_{\perp }}$

Анизотропия не зависит от интенсивности поглощенного или излучаемого света, это свойство света, поэтому фотообесцвечивание красителя не повлияет на значение анизотропии, пока сигнал можно обнаружить.

флуоресценция

Флуоресцентная защитная полоса на двадцатидолларовой банкноте США под ультрафиолетовым светом

Сильно флуоресцентные пигменты часто имеют необычный внешний вид, который в просторечии часто описывается как «неоновый цвет» (первоначально «дневной свет» в конце 1960-х - начале 1970-х годов). Это явление было названо «Фарбенглютом» Германом фон Гельмгольцем и «флуоренцией» Ральфом М. Эвансом. Обычно считается, что это связано с высокой яркостью цвета по сравнению с тем, каким он был бы в качестве компонента белого. Флуоресценция сдвигает энергию падающего освещения от более коротких волн к более длинным (например, от синего к желтому) и, таким образом, может сделать флуоресцентный цвет более ярким (более насыщенным), чем он мог бы быть при одном лишь отражении. ^[18]

Правила

Есть несколько общих правил , касающихся флуоресценции. У каждого из следующих правил есть исключения, но они являются полезными рекомендациями для понимания флуоресценции (эти правила не обязательно применимы к двухфотонному поглощению ).

Правило Каши

Правило Каши гласит, что люминесценция (флуоресценция или фосфоресценция) молекулы будет излучаться только из самого нижнего возбужденного состояния данной множественности. ^[19] Правило Вавилова (логическое расширение правила Каши, называемое, таким образом, правилом Каши-Вавилова) гласит, что квантовый выход люминесценции не зависит от длины волны возбуждающего излучения и пропорционален оптической плотности возбуждаемой длины волны. ^[20] Правило Каши не всегда применимо и нарушается простыми молекулами, таким примером является азулен. ^[21] Несколько более достоверным утверждением, хотя и с исключениями, было бы то, что спектр флуоресценции очень мало зависит от длины волны возбуждающего излучения. ^[22]

Правило зеркального отображения

Флуоресцентный краситель родамин 6G обычно используется в таких устройствах, как маркеры , лазеры на красителях и средства обнаружения утечек в автомобилях. Профиль поглощения является зеркалом профиля излучения.

Для многих флуорофоров спектр поглощения является зеркальным отражением спектра излучения. ^{[13] (стр. 6–8)} Это известно как правило зеркального отображения и связано с принципом Франка-Кондона , который утверждает, что электронные переходы вертикальны, то есть энергия изменяется без изменения расстояния, что можно представить вертикальной линией на рисунке. Диаграмма Яблонского. Это означает, что ядро ​​не движется, а уровни колебаний возбужденного состояния напоминают уровни колебаний основного состояния.

сдвиг Стокса

Как правило, излучаемый флуоресцентный свет имеет большую длину волны и меньшую энергию, чем поглощенный свет. ^{[13] (стр. 6–7)} Это явление, известное как сдвиг Стокса , возникает из-за потери энергии между моментом поглощения фотона и испусканием нового. Причины и величина стоксова сдвига могут быть сложными и зависеть от флуорофора и его окружения. Однако есть некоторые общие причины. Часто это происходит из-за безызлучательного распада на самый низкий колебательный уровень возбужденного состояния. Другим фактором является то, что излучение флуоресценции часто оставляет флуорофор на более высоком колебательном уровне основного состояния.

В природе

Флуоресцентный коралл

Существует множество природных соединений, проявляющих флуоресценцию, и они имеют ряд применений. Некоторые глубоководные животные, такие как зеленоглазки , имеют флуоресцентные структуры.

По сравнению с биолюминесценцией и биофосфоресценцией

флуоресценция

Флуоресценция — это явление поглощения электромагнитного излучения, обычно ультрафиолетового или видимого света , молекулой и последующего испускания фотона более низкой энергии (меньшая частота, большая длина волны). Это приводит к тому, что излучаемый свет имеет цвет, отличный от поглощаемого. Стимулирующий свет переводит электрон в возбужденное состояние. Когда молекула возвращается в основное состояние, она испускает фотон, который является флуоресцентным излучением. Время жизни возбужденного состояния короткое, поэтому излучение света обычно можно наблюдать только тогда, когда включен поглощающий свет. Флуоресценция может иметь любую длину волны, но часто она более значительна, когда испускаемые фотоны находятся в видимом спектре. Когда это происходит в живом организме, это иногда называют биофлуоресценцией. Флуоресценцию не следует путать с биолюминесценцией и биофосфоресценцией. ^[23] Тыквенные жабы, обитающие в бразильских атлантических лесах, флуоресцируют. ^[24]

Биолюминесценция

Биолюминесценция отличается от флуоресценции тем, что это естественное производство света в результате химических реакций внутри организма, тогда как флуоресценция — это поглощение и переизлучение света из окружающей среды. ^[23] Светлячки и удильщики — два примера биолюминесцентных организмов. ^[25] Чтобы еще больше запутаться, некоторые организмы одновременно биолюминесцентны и флуоресцентны, например, морские анютины глазки Renilla reniformis , у которых биолюминесценция служит источником света для флуоресценции. ^[26]

фосфоресценция

Фосфоресценция похожа на флуоресценцию в том, что ей необходимы длины волн света в качестве источника энергии возбуждения. Разница здесь заключается в относительной стабильности заряженного электрона. В отличие от флуоресценции, при фосфоресценции электрон сохраняет стабильность, излучая свет, который продолжает «светиться в темноте» даже после того, как источник стимулирующего света был удален. ^[23] Например, светящиеся в темноте наклейки фосфоресцируют, но по-настоящему биофосфоресцирующих животных не известно. ^[27]

Механизмы

Эпидермальные хроматофоры

Пигментные клетки, проявляющие флуоресценцию, называются флуоресцентными хроматофорами и функционируют соматически аналогично обычным хроматофорам . Эти клетки являются дендритными и содержат пигменты, называемые флуоросомами. Эти пигменты содержат флуоресцентные белки, которые активируются ионами K+ (калий), и именно их движение, агрегация и дисперсия внутри флуоресцентного хроматофора вызывают образование направленного флуоресцентного рисунка. ^{[28] [29]} Флуоресцентные клетки иннервируются так же, как и другие хроматофоры, например меланофоры, пигментные клетки, содержащие меланин . Кратковременное флуоресцентное образование и передача сигналов контролируются нервной системой. ^[28] Флуоресцентные хроматофоры можно обнаружить в коже (например, у рыб) чуть ниже эпидермиса, среди других хроматофоров.

Эпидермальные флуоресцентные клетки рыб также реагируют на гормональные стимулы со стороны гормонов α-MSH и MCH почти так же, как меланофоры. Это говорит о том, что флуоресцентные клетки могут иметь изменения цвета в течение дня, которые совпадают с их циркадным ритмом . ^[30] Рыбы также могут быть чувствительны к стрессовым реакциям , вызванным кортизолом , на раздражители окружающей среды, такие как взаимодействие с хищником или участие в брачном ритуале. ^[28]

Филогенетика

Эволюционное происхождение

Распространенность флуоресценции на древе жизни широко распространена и наиболее подробно изучалась у книдарий и рыб. Это явление, по-видимому, развивалось несколько раз в нескольких таксонах , таких как anguilliformes (угри), gobioidei (бычки и кардиналы) и тетрадонтиформы (спинрогины), а также в других таксонах, обсуждаемых далее в статье. Флуоресценция сильно генотипически и фенотипически изменчива даже внутри экосистем в отношении излучаемых длин волн, отображаемых закономерностей и интенсивности флуоресценции. Как правило, виды, использующие камуфляж, демонстрируют наибольшее разнообразие флуоресценции, вероятно, потому, что камуфляж может быть одним из способов использования флуоресценции. ^[31]

Флуоресценция имеет множество источников на древе жизни. На этой диаграмме показано происхождение актиноптеригиев (рыб с лучеперыми плавниками).

Некоторые ученые подозревают, что GFP и GFP-подобные белки возникли как доноры электронов, активируемые светом. Эти электроны затем использовались для реакций, требующих световой энергии. Считается, что функции флуоресцентных белков, такие как защита от солнца, преобразование света в разные длины волн или передача сигналов, развились вторично. ^[32]

Адаптивные функции

В настоящее время относительно мало известно о функциональном значении флуоресценции и флуоресцентных белков. ^[32] Однако есть подозрения, что флуоресценция может выполнять важные функции в передаче сигналов и коммуникации, спаривании , приманке, маскировке , защите от ультрафиолета и антиоксидантном воздействии, фотоакклиматизации, регуляции динофлагеллят и здоровье кораллов. ^[33]

Водный

Вода поглощает свет длинных волн, поэтому меньше света этих длин волн отражается обратно и достигает глаза. Поэтому теплые цвета спектра визуального света кажутся менее яркими с увеличением глубины. Вода рассеивает свет с более короткими длинами волн выше фиолетового, а это означает, что более холодные цвета доминируют в зрительном поле в фотозоне . Интенсивность света уменьшается в 10 раз с каждыми 75 м глубины, поэтому на глубине 75 м интенсивность света на 10% выше, чем на поверхности, а на глубине 150 м интенсивность света лишь на 1% выше, чем на поверхности. Поскольку вода отфильтровывает длины волн и интенсивность воды, достигающей определенных глубин, разные белки из-за длин волн и интенсивности света, которые они способны поглощать, лучше подходят для разных глубин. Теоретически глаза некоторых рыб способны улавливать свет на глубине до 1000 м. На этих глубинах афотической зоны единственными источниками света являются сами организмы, излучающие свет посредством химических реакций в процессе, называемом биолюминесценцией.

Флуоресценция просто определяется как поглощение электромагнитного излучения на одной длине волны и его переизлучение на другой, более низкой энергии. ^[31] Таким образом, любой тип флуоресценции зависит от наличия внешних источников света. Биологически функциональная флуоресценция обнаруживается в фотической зоне, где света не только достаточно, чтобы вызвать флуоресценцию, но и достаточно света, чтобы другие организмы могли ее обнаружить. ^[34] Зрительное поле в фотозоне естественно синее, поэтому цвета флуоресценции можно обнаружить как ярко-красные, оранжевые, желтые и зеленые. Зеленый — наиболее часто встречающийся цвет в морском спектре, желтый — второй по распространенности, оранжевый — третий, а красный — самый редкий. Флуоресценция может возникать у организмов в афотической зоне как побочный продукт биолюминесценции того же организма. Некоторая флуоресценция в афотической зоне является просто побочным продуктом биохимии тканей организма и не имеет функционального назначения. Однако некоторые случаи функционального и адаптивного значения флуоресценции в афотической зоне глубокого океана являются активной областью исследований. ^[35]

Фотическая зона

Рыба

Флуоресцентная морская рыба

Костные рыбы, живущие на мелководье, обычно обладают хорошим цветовым зрением, поскольку живут в красочной среде. Таким образом, у мелководных рыб красная, оранжевая и зеленая флуоресценция, скорее всего, служит средством связи с сородичами , особенно с учетом большой фенотипической вариативности явления. ^[31]

Многие рыбы, обладающие флуоресценцией, такие как акулы , ящерицы , скорпены , губаны и камбалы , также обладают желтыми внутриглазными фильтрами. ^[36] Желтые внутриглазные фильтры в хрусталике и роговице некоторых рыб действуют как фильтры длинного прохода. Эти фильтры позволяют этому виду визуализировать и потенциально использовать флуоресценцию для усиления визуального контраста и узоров, невидимых для других рыб и хищников, у которых нет такой визуальной специализации. ^[31] Рыбы, обладающие необходимыми желтыми внутриглазными фильтрами для визуализации флуоресценции, потенциально используют световой сигнал от своих представителей. Флуоресцентный рисунок был особенно заметен у рыб с загадочным рисунком, обладающих сложным камуфляжем. Многие из этих линий также обладают желтыми внутриглазными фильтрами длинного прохода, которые могут позволить визуализировать такие закономерности. ^[36]

Другое адаптивное использование флуоресценции — генерирование оранжевого и красного света из окружающего синего света фотозоны для улучшения зрения. Красный свет можно увидеть только на небольших расстояниях из-за ослабления длин волн красного света водой. ^[37] Многие виды рыб, которые флуоресцируют, являются небольшими, живут группами или бентосными/афотическими и имеют заметный рисунок. Этот рисунок вызван флуоресцентной тканью и виден другим представителям вида, однако этот рисунок невидим в других визуальных спектрах. Эти внутривидовые флуоресцентные паттерны также совпадают с внутривидовой передачей сигналов. Узоры присутствуют на кольцах глаз, чтобы указать направление взгляда человека, и вдоль плавников, чтобы указать направление движения человека. ^[37] Текущие исследования предполагают, что эта красная флуоресценция используется для частного общения между представителями одного и того же вида. ^{[28] [31] [37]} Из-за преобладания синего света на глубинах океана красный свет и свет с более длинными волнами смешиваются, и многие хищные рифовые рыбы практически не имеют чувствительности к свету этих длин волн. Такие рыбы, как сказочный губан, у которых развилась зрительная чувствительность к более длинным волнам, способны отображать красные флуоресцентные сигналы, которые сильно контрастируют с синим окружением и заметны для особей своего вида на коротких дистанциях, но при этом относительно невидимы для других обычных рыб, у которых уменьшена длина волны. чувствительность к длинным волнам. Таким образом, флуоресценция может использоваться в качестве адаптивной передачи сигналов и внутривидовой коммуникации у рифовых рыб. ^{[37] [38]}

Кроме того, предполагается, что флуоресцентные ткани , окружающие глаза организма, используются для преобразования синего света из фототической зоны или зеленой биолюминесценции в афотической зоне в красный свет для улучшения зрения. ^[37]

Акулы

Новый флуорофор был описан у двух видов акул, причем он возник благодаря неописанной группе бромированных низкомолекулярных метаболитов триптофана-кинуренин. ^[39]

Коралл

Флуоресценция выполняет в кораллах широкий спектр функций. Флуоресцентные белки кораллов могут способствовать фотосинтезу, преобразуя непригодные для использования в противном случае длины волн света в такие, при которых симбиотические водоросли коралла способны проводить фотосинтез . ^[40] Кроме того, количество белков может колебаться по мере того, как становится доступно больше или меньше света в качестве средства фотоакклиматизации. ^[41] Аналогичным образом, эти флуоресцентные белки могут обладать антиоксидантной способностью устранять радикалы кислорода, образующиеся в результате фотосинтеза. ^[42] Наконец, модулируя фотосинтез, флуоресцентные белки могут также служить средством регулирования активности фотосинтетических водорослевых симбионтов коралла. ^[43]

Головоногие моллюски

Alloteuthis subulata и Loligo vulgaris , два типа почти прозрачных кальмаров, имеют над глазами флуоресцентные пятна. Эти пятна отражают падающий свет, который может служить средством маскировки, а также сигнализировать другим кальмарам о необходимости обучения. ^[44]

Медуза

Aequoria victoria , биофлуоресцентная медуза, известная своим GFP.

Другой, хорошо изученный пример флуоресценции в океане — гидрозойное животное Aequorea victoria . Эта медуза обитает в фотозоне у западного побережья Северной Америки и была идентифицирована Осаму Симомурой как носитель зеленого флуоресцентного белка (GFP) . Ген этих зеленых флуоресцентных белков был изолирован и имеет научное значение, поскольку широко используется в генетических исследованиях для выявления экспрессии других генов. ^[45]

Креветки-богомолы

Некоторые виды креветок-богомолов , которые являются ротоногими ракообразными , в том числе Lysiosquillina glabriuscula , имеют желтые флуоресцентные отметины вдоль усиковых чешуек и панциря (панциря), которые самцы представляют во время демонстрации угрозы хищникам и другим самцам. Демонстрация включает в себя подъем головы и грудной клетки, раскрытие поразительных придатков и других максиллепед, а также выдвижение выступающих овальных чешуек усиков в стороны, что заставляет животное казаться крупнее и подчеркивает его желтые флуоресцентные отметины. Более того, по мере увеличения глубины флуоресценция креветок-богомолов составляет большую часть доступного видимого света. Во время брачных ритуалов креветки-богомолы активно флуоресцируют, и длина волны этой флуоресценции соответствует длинам волн, обнаруживаемым их глазными пигментами. ^[46]

Афотическая зона

Сифонофоры

Сифонофоры — отряд морских животных из типа Hydrozoa , состоящий из специализированного медузоида и полипа . Некоторые сифонофоры, в том числе род Erenna, обитающие в афотической зоне между глубинами от 1600 до 2300 м, демонстрируют желто-красную флуоресценцию фотофоров их щупальцеобразных щупалец . Эта флуоресценция возникает как побочный продукт биолюминесценции тех же фотофоров. Сифонофоры проявляют флуоресценцию в виде движения, которое используется в качестве приманки для привлечения добычи. ^[47]

Рыба-дракон

Хищная глубоководная рыба-дракон Malacosteus niger , близкородственный род Aristostomias и вид Pachystomias microdon используют флуоресцентные красные вспомогательные пигменты для преобразования синего света, излучаемого их собственной биолюминесценцией, в красный свет суборбитальных фотофоров . Это красное свечение невидимо для других животных, что позволяет этим рыбам-драконам получать дополнительный свет в темных глубинах океана, не привлекая и не сигнализируя хищникам. ^[48]

Земной

Земноводные

Флуоресцентная древесная лягушка в горошек под ультрафиолетовым светом

Флуоресценция широко распространена среди земноводных и была зарегистрирована у нескольких семейств лягушек , саламандр и червяг , но ее степень сильно различается. ^[49]

В 2017 году случайно обнаружили, что древесная лягушка в горошек ( Hypsiboas punctatus ), широко распространенная в Южной Америке, стала первой флуоресцентной амфибией. Флуоресценция была связана с новым соединением, обнаруженным в лимфатических и кожных железах. ^[50] Основным флуоресцентным соединением является хилоин-L1, которое дает сине-зеленое свечение при воздействии фиолетового или ультрафиолетового света . Ученые, сделавшие это открытие, предположили, что флуоресценцию можно использовать для общения. Они предположили, что флуоресценция, возможно, относительно широко распространена среди лягушек. ^[51] Всего несколько месяцев спустя флуоресценция была обнаружена у близкородственного Hypsiboas atlanticus . Поскольку он связан с выделениями кожных желез, они также могут оставлять флуоресцентные следы на поверхностях, где они находились. ^[52]

В 2019 году у двух других лягушек, крошечной тыквенной жаба ( Brachycephalus ephippium ) и красной тыквенной жаба ( B.pitanga ) из юго-восточной Бразилии, были обнаружены естественно флуоресцентные скелеты, которые видны сквозь их кожу под воздействием ультрафиолетового света. ^{[53] [54]} Первоначально предполагалось, что флуоресценция дополняет их уже апосематические цвета (они токсичны) или что она связана с выбором партнера ( распознаванием вида или определением приспособленности потенциального партнера), ^[53] , но более поздние исследования показали, что что первое объяснение маловероятно, поскольку на попытки хищничества жаб, по-видимому, не влияет наличие/отсутствие флуоресценции. ^[55]

В 2020 году было подтверждено, что зеленая или желтая флуоресценция широко распространена не только у взрослых лягушек, подвергающихся воздействию синего или ультрафиолетового света, но и среди головастиков , саламандр и червяг. Степень сильно варьируется в зависимости от вида; у одних оно сильно выражено, у других едва заметно. Это может быть основано на пигментации кожи, слизистых или костей. ^[49]

Бабочки

Бабочки -парусники ( Papilio ) имеют сложную систему излучения флуоресцентного света. Их крылья содержат насыщенные пигментами кристаллы, которые излучают направленный флуоресцентный свет. Эти кристаллы лучше всего производят флуоресцентный свет, когда поглощают излучение небесно-голубого света (длина волны около 420 нм). Длины волн света, которые бабочки видят лучше всего, соответствуют поглощению кристаллов в крыльях бабочки. Вероятно, это способствует расширению возможностей передачи сигналов. ^[56]

Попугаи

У попугаев есть флуоресцентное оперение , которое можно использовать для передачи сигналов партнеру. Исследование с использованием экспериментов по выбору партнера на волнистых волнистых попугайчиках ( Melopsittacus undulates ) выявило убедительную поддержку флуоресцентной сексуальной передачи сигналов: как самцы, так и самки значительно предпочитают птиц с флуоресцентным экспериментальным стимулом. Это исследование предполагает, что флуоресцентное оперение попугаев является не просто побочным продуктом пигментации , а адаптированным сексуальным сигналом. Учитывая сложность путей производства флуоресцентных пигментов, это может потребовать значительных затрат. Таким образом, люди, демонстрирующие сильную флуоресценцию, могут быть честными индикаторами высокого индивидуального качества, поскольку они могут справиться с соответствующими расходами. ^[57]

Паукообразные

Флуоресцирующий скорпион

Пауки флуоресцируют под ультрафиолетовым светом и обладают огромным разнообразием флуорофоров. Эндрюс, Рид и Маста отметили, что пауки - единственная известная группа, у которой флуоресценция «таксономически широко распространена, выражена по-разному, эволюционно лабильна и, вероятно, находится в стадии отбора и потенциально имеет экологическое значение для внутривидовой и межвидовой передачи сигналов». ^[58] Они показали, что флуоресценция менялась несколько раз у разных таксонов пауков, при этом в ходе диверсификации пауков развивались новые флуорофоры.

У некоторых пауков ультрафиолетовые сигналы важны для взаимодействия хищник-жертва, внутривидового общения и подбора камуфляжа с флуоресцентными цветами. Различные экологические условия могут способствовать ингибированию или усилению экспрессии флуоресценции, в зависимости от того, помогает ли флуоресценция паукам вести себя скрытно или делает их более заметными для хищников. Следовательно, естественный отбор может влиять на проявление флуоресценции у разных видов пауков. ^[58]

Скорпионы также флуоресцируют, в их случае из-за присутствия в их кутикуле бета-карболина . ^[59]

Утконос

В 2020 году флуоресценция была зарегистрирована у нескольких экземпляров утконоса . ^[60]

Растения

Многие растения флуоресцируют из-за присутствия хлорофилла , который, вероятно, является наиболее широко распространенной флуоресцентной молекулой, производящей красное излучение в диапазоне длин волн возбуждения. ^[61] Этот атрибут хлорофилла обычно используется экологами для измерения эффективности фотосинтеза. ^[62]

Цветок Mirabilis халапа содержит фиолетовые флуоресцентные бетацианины и желтые флуоресцентные бетаксантины. При белом свете части цветка, содержащие только бетаксантины, кажутся желтыми, но в областях, где присутствуют как бетаксантины, так и бетацианины, видимая флуоресценция цветка тускнеет из-за внутренних механизмов фильтрации света. Ранее предполагалось, что флуоресценция играет роль в привлечении опылителей , однако позже было обнаружено, что визуальный сигнал флуоресценции незначителен по сравнению с визуальным сигналом света, отраженного цветком. ^[63]

Абиотический

Геммология, минералогия и геология

Флуоресценция арагонита

Ожерелье из необработанных алмазов в УФ-свете (вверху) и обычном свете (внизу)

Драгоценные камни и минералы могут иметь характерную флуоресценцию или могут флуоресцировать по-разному под воздействием коротковолнового ультрафиолета, длинноволнового ультрафиолета, видимого света или рентгеновских лучей .

Многие типы кальцита и янтаря флуоресцируют под воздействием коротковолнового УФ-излучения, длинноволнового УФ-излучения и видимого света. Рубины , изумруды и бриллианты демонстрируют красную флуоресценцию в длинноволновом УФ-излучении, синем, а иногда и зеленом свете; алмазы также излучают свет под действием рентгеновского излучения.

Флуоресценция минералов вызывается широким кругом активаторов . В некоторых случаях концентрацию активатора необходимо ограничить ниже определенного уровня, чтобы предотвратить гашение флуоресцентного излучения. Кроме того, минерал не должен содержать примесей, таких как железо или медь , чтобы предотвратить гашение возможной флуоресценции. Двухвалентный марганец в концентрациях до нескольких процентов ответствен за красную или оранжевую флуоресценцию кальцита , зеленую флуоресценцию виллемита , желтую флуоресценцию эсперита , оранжевую флуоресценцию волластонита и клиноэдрита . Шестивалентный уран в форме уранильного катиона ( UO²⁺
₂), флуоресцирует при всех концентрациях желто-зеленым цветом и является причиной флуоресценции минералов, таких как аутунит или андерсонит , а при низкой концентрации является причиной флуоресценции таких материалов, как некоторые образцы гиалитового опала . Трехвалентный хром в низкой концентрации является источником красной флуоресценции рубина . Двухвалентный европий является источником синей флуоресценции минерала флюорита . Трехвалентные лантаноиды, такие как тербий и диспрозий , являются основными активаторами кремово-желтой флуоресценции, проявляемой иттрофлюоритовой разновидностью минерала флюорита, и способствуют оранжевой флуоресценции циркона . Повеллит (молибдат кальция) и шеелит (вольфрамат кальция) флуоресцируют желтым и синим цветом соответственно. При совместном присутствии в твердом растворе энергия передается от вольфрама с более высокой энергией к молибдену с более низкой энергией , так что довольно низких уровней молибдена достаточно, чтобы вызвать желтое излучение шеелита вместо синего. Сфалерит с низким содержанием железа (сульфид цинка) флуоресцирует и фосфоресцирует в различных цветах под влиянием присутствия различных микропримесей.

Сырая нефть ( нефть ) флуоресцирует различными цветами: от тускло-коричневого для тяжелых нефтей и смол до ярко-желтоватого и голубовато-белого для очень легких нефтей и конденсатов. Это явление используется при разведочном бурении нефти для выявления очень небольших количеств нефти в буровом шламе и образцах керна.

Гуминовые и фульвокислоты , образующиеся в результате разложения органического вещества почв ( гумуса ), также могут флуоресцировать из-за присутствия ароматических циклов в их сложных молекулярных структурах . ^[64] Гуминовые вещества, растворенные в грунтовых водах , можно обнаружить и охарактеризовать с помощью спектрофлуориметрии . ^{[65] [66] [67]}

Органические жидкости

Органические молекулы, содержащиеся в пиве, такие как триптофан , тирозин и фенилаланин , флуоресцируют зеленым цветом в диапазоне от 500 нм (голубой) до 600 нм (янтарно-желтый) при освещении лазерным светом с длиной волны 450 нм (темно-синий). ^[68]

Органические растворы (на основе углерода), такие как антрацен или стильбен , растворенные в бензоле или толуоле , флуоресцируют при ультрафиолетовом или гамма- излучении . Время затухания этой флуоресценции составляет порядка наносекунд, поскольку продолжительность света зависит от времени жизни возбужденных состояний флуоресцентного материала, в данном случае антрацена или стильбена. ^[69]

Сцинтилляция — это вспышка света, возникающая в прозрачном материале при прохождении частицы (электрона, альфа-частицы, иона или фотона высокой энергии). Стильбен и его производные используются в сцинтилляционных счетчиках для обнаружения таких частиц. Стильбен также является одной из усиливающих сред , используемых в лазерах на красителях .

Атмосфера

Флуоресценция наблюдается в атмосфере, когда воздух подвергается бомбардировке энергичными электронами. В таких случаях, как естественное полярное сияние , ядерные взрывы на большой высоте и эксперименты с электронной пушкой на ракетах, образующиеся молекулы и ионы имеют флуоресцентную реакцию на свет. ^[70]

Распространенные материалы, которые флуоресцируют

• Витамин В2 флюоресцирует желтым цветом.
• Тоник светится синим цветом из-за присутствия хинина .
• Чернила для маркеров часто флуоресцируют из-за присутствия пиранина .
• Банкноты , почтовые марки и кредитные карты часто имеют флуоресцентные защитные элементы.

В новой технологии

В августе 2020 года исследователи сообщили о создании самых ярких на сегодняшний день флуоресцентных твердых оптических материалов, позволивших передавать свойства высокофлуоресцентных красителей посредством пространственной и электронной изоляции красителей путем смешивания катионных красителей с анион-связывающими макроциклами цианозвезд . По словам соавтора, эти материалы могут найти применение в таких областях, как сбор солнечной энергии, биовизуализация и лазеры. ^{[71] [72] [73] [74]}

Приложения

Осветительные приборы

Флуоресцентная краска и пластик освещаются лампами УФ-А ( черный свет ). Картины Бео Бейонд.

Обычная люминесцентная лампа работает на флуоресценции. Внутри стеклянной трубки находится частичный вакуум и небольшое количество ртути . Электрический разряд в трубке заставляет атомы ртути излучать преимущественно ультрафиолетовый свет. Трубка покрыта покрытием из флуоресцентного материала, называемого люминофором , который поглощает ультрафиолетовый свет и повторно излучает видимый свет. Люминесцентное освещение более энергоэффективно, чем осветительные элементы с лампами накаливания . Однако неравномерный спектр традиционных люминесцентных ламп может привести к тому, что некоторые цвета будут выглядеть иначе, чем при освещении лампами накаливания или дневным светом . В спектре излучения паров ртути преобладает коротковолновая УФ-линия с длиной волны 254 нм (которая обеспечивает большую часть энергии люминофорам), сопровождаемая излучением видимого света с длиной волны 436 нм (синий), 546 нм (зеленый) и 579 нм ( желто-оранжевый). Эти три линии можно наблюдать наложенными на белый континуум с помощью ручного спектроскопа для света, излучаемого обычными белыми люминесцентными трубками. Эти же видимые линии, сопровождаемые линиями излучения трехвалентного европия и трехвалентного тербия, а также сопровождаемые континуумом излучения двухвалентного европия в синей области, составляют более прерывистое световое излучение современных систем трихроматического люминофора, используемых во многих компактных люминесцентных лампах . и традиционные лампы, целью которых является улучшение цветопередачи. ^[75]

Люминесцентные лампы впервые были доступны публике на Всемирной выставке в Нью-Йорке в 1939 году . С тех пор улучшения в основном заключались в улучшении люминофора, увеличении срока службы, более стабильном внутреннем разряде и более простых в использовании формах (например, компактных люминесцентных лампах). Некоторые газоразрядные лампы высокой интенсивности (HID) сочетают в себе еще большую электрическую эффективность с усилением люминофора для лучшей цветопередачи. ^[76]

Белые светодиоды (СИД) стали доступны в середине 1990-х годов как светодиодные лампы , в которых синий свет, излучаемый полупроводником , попадает на люминофоры, нанесенные на крошечный чип. Сочетание синего света, проходящего через люминофор, и зелено-красной флуоресценции люминофоров дает чистое излучение белого света. ^[77]

В светящихся палочках иногда используются флуоресцентные материалы, которые поглощают свет хемилюминесцентной реакции и излучают свет другого цвета. ^[75]

Аналитическая химия

Многие аналитические процедуры предполагают использование флуорометра , обычно с одной длиной волны возбуждения и одной длиной волны детектирования. Благодаря чувствительности, которую обеспечивает этот метод, можно измерить концентрацию флуоресцентных молекул всего в 1 часть на триллион. ^[78]

Флуоресценцию на нескольких длинах волн можно обнаружить с помощью матричного детектора для обнаружения соединений в потоке ВЭЖХ . Кроме того, пластины ТСХ можно визуализировать, если соединения или красящий реагент флуоресцируют. Флуоресценция наиболее эффективна, когда в распределении Больцмана имеется большее соотношение атомов на более низких энергетических уровнях . Таким образом, существует более высокая вероятность возбуждения и высвобождения фотонов атомами с более низкой энергией, что делает анализ более эффективным.

Спектроскопия

Обычно установка флуоресцентного анализа включает источник света, который может излучать свет с разными длинами волн. Как правило, для правильного анализа требуется одна длина волны, поэтому для избирательной фильтрации света его пропускают через монохроматор возбуждения, а затем выбранную длину волны пропускают через ячейку для образца. После поглощения и повторного излучения энергии может возникнуть множество длин волн из-за стоксова сдвига и различных электронных переходов . Для их разделения и анализа флуоресцентное излучение пропускают через эмиссионный монохроматор и избирательно наблюдают с помощью детектора. ^[79]

Лазеры

Внутренний резонатор лазера на красителе настроен на длину волны 589 нм. Зеленый луч Nd:YAG-лазера с удвоенной частотой заставляет раствор красителя флуоресцировать желтым цветом, создавая луч между массивом зеркал.

Лазеры чаще всего используют флуоресценцию определенных материалов в качестве активной среды, например, красное свечение, создаваемое рубином ( хром-сапфиром), инфракрасное излучение титанового сапфира или неограниченный диапазон цветов, создаваемый органическими красителями . Эти материалы обычно флуоресцируют в результате процесса, называемого спонтанным излучением , при котором свет излучается во всех направлениях и часто сразу на многих дискретных спектральных линиях. Во многих лазерах флуоресцентная среда «накачивается» путем воздействия на нее интенсивного источника света, создавая инверсию населенности , что означает, что большее количество ее атомов переходит в возбужденное состояние (высокая энергия), а не в основное состояние (низкая энергия). Когда это происходит, спонтанная флуоресценция может побудить другие атомы испускать свои фотоны в том же направлении и на той же длине волны, создавая стимулированное излучение . Когда часть спонтанной флуоресценции захватывается между двумя зеркалами, можно стимулировать почти всю флуоресценцию среды излучать вдоль одной и той же линии, создавая лазерный луч. ^[80]

Биохимия и медицина

Эндотелиальные клетки под микроскопом с тремя отдельными каналами, маркирующими определенные клеточные компоненты.

Флуоресценция в науках о жизни обычно используется как неразрушающий способ отслеживания или анализа биологических молекул посредством флуоресцентного излучения на определенной частоте, где нет фона от возбуждающего света, поскольку относительно немногие клеточные компоненты являются естественными флуоресцентными ( называемая внутренней или автофлуоресценцией ). Фактически, белок или другой компонент можно «пометить» внешним флуорофором , флуоресцентным красителем , который может представлять собой небольшую молекулу, белок или квантовую точку, что находит широкое применение во многих биологических приложениях. ^{[13] (стр  xxvi )}

Количественное определение красителя проводится с помощью спектрофлуориметра и находит дополнительные применения в:

микроскопия

• При сканировании интенсивности флуоресценции поперек плоскости проводится флуоресцентная микроскопия тканей, клеток или субклеточных структур, которая достигается путем мечения антитела флуорофором и позволяет антителу найти свой целевой антиген внутри образца. Маркировка нескольких антител разными флуорофорами позволяет визуализировать несколько мишеней на одном изображении (несколько каналов). ДНК-микрочипы являются вариантом этого.
• Иммунология: антитело сначала получают путем прикрепления флуоресцентной химической группы, а участки (например, на микроскопическом образце), с которыми антитело связалось, можно увидеть и даже количественно оценить по флуоресценции.
• FLIM ( микроскопия с отображением времени жизни флуоресценции ) может использоваться для обнаружения определенных биомолекулярных взаимодействий, которые проявляются, влияя на время жизни флуоресценции.
• Клеточная и молекулярная биология: обнаружение колокализации с использованием флуоресцентно-меченных антител для селективного обнаружения интересующих антигенов с использованием специализированного программного обеспечения, такого как ImageJ.

Другие методы

• FRET ( резонансный перенос энергии Фёрстера , также известный как резонансный перенос энергии флуоресценции ) используется для изучения белковых взаимодействий, обнаружения специфических последовательностей нуклеиновых кислот и используется в качестве биосенсоров, а время жизни флуоресценции (FLIM) может дать дополнительный уровень информации.
• Биотехнология: биосенсоры , использующие флуоресценцию, изучаются как возможные флуоресцентные биосенсоры глюкозы .
• Автоматизированное секвенирование ДНК методом терминации цепи ; каждое из четырех различных оснований, обрывающих цепь, имеет свою собственную флуоресцентную метку. Когда меченые молекулы ДНК разделяются, флуоресцентная метка возбуждается источником УФ-излучения, и идентичность основания, замыкающего молекулу, определяется по длине волны излучаемого света.
• FACS ( сортировка клеток, активируемая флуоресценцией ). Один из нескольких важных методов сортировки клеток , используемых при разделении различных клеточных линий (особенно выделенных из тканей животных).
• Обнаружение ДНК: соединение бромистого этидия в водном растворе имеет очень слабую флуоресценцию, так как гасится водой. Флуоресценция бромистого этидия значительно усиливается после его связывания с ДНК, поэтому это соединение очень полезно для визуализации местоположения фрагментов ДНК при электрофорезе в агарозном геле . Интеркалированный этидий находится в гидрофобном окружении, когда он находится между парами оснований ДНК, защищенными от тушения водой, которая исключена из локального окружения интеркалированного этидия. Бромид этидия может быть канцерогенным; возможно, более безопасной альтернативой является краситель SYBR Green .
• ФИГС ( хирургия под контролем флуоресцентного изображения ) — это метод медицинской визуализации, который использует флуоресценцию для обнаружения правильно помеченных структур во время операции.
• Внутрисосудистая флуоресценция — это метод медицинской визуализации на основе катетера, который использует флуоресценцию для выявления признаков атеросклероза высокого риска и незаживших сосудистых стентирующих устройств. ^[81] Аутофлуоресценция бляшек была использована в первом исследовании коронарных артерий на человеке в сочетании с оптической когерентной томографией . ^[82] Молекулярные агенты также использовались для выявления специфических особенностей, таких как накопление фибрина в стенте и ферментативная активность, связанная с воспалением артерий. ^[83]
• SAFI (видоизмененная флуоресцентная визуализация) — метод визуализации в электрокинетике и микрофлюидике . ^[84] В нем используются неэлектромигрирующие красители, флуоресценция которых легко гасится мигрирующими интересующими химическими соединениями. Краситель(и) обычно вносятся повсюду в потоке, и непосредственно наблюдается дифференциальное тушение их флуоресценции аналитами.
• Флуоресцентные анализы для скрининга токсичных химических веществ. Оптические анализы состоят из смеси чувствительных к окружающей среде флуоресцентных красителей и клеток кожи человека, которые генерируют спектры флуоресценции. ^[85] Этот подход может снизить потребность в лабораторных животных в биомедицинских исследованиях и фармацевтической промышленности.
• Обнаружение границ кости: окрашенные ализарином образцы и некоторые окаменелости можно освещать флуоресцентным светом для просмотра анатомических структур, включая края костей. ^[86]

Криминалистика

Отпечатки пальцев можно визуализировать с помощью флуоресцентных соединений, таких как нингидрин или ДФО ( 1,8-диазафлуорен-9-он ). Кровь и другие вещества иногда обнаруживаются с помощью флуоресцентных реагентов, таких как флуоресцеин . Волокна и другие материалы, которые можно встретить в судебно-медицинской экспертизе или имеющие отношение к различным предметам коллекционирования , иногда флуоресцируют.

Неразрушающий контроль

Люминесцентный дефектоскопический контроль используется для обнаружения трещин и других дефектов на поверхности детали. Отслеживание красителем с использованием флуоресцентных красителей используется для поиска утечек в жидкостных и газовых водопроводных системах.

Вывески

Флуоресцентные цвета часто используются в вывесках , особенно в дорожных знаках. Флуоресцентные цвета обычно распознаваемы на больших расстояниях, чем их нефлуоресцентные аналоги, причем особенно заметен флуоресцентный оранжевый цвет. ^[87] Это свойство привело к его частому использованию в знаках безопасности и этикетках.

Оптические отбеливатели

Флуоресцентные соединения часто используются для улучшения внешнего вида ткани и бумаги, вызывая эффект «отбеливания». Белая поверхность, обработанная оптическим отбеливателем, может излучать больше видимого света, чем тот, который на нее светится, поэтому она кажется ярче. Синий свет, излучаемый осветлителем, компенсирует уменьшение синего цвета обрабатываемого материала и меняет оттенок с желтого или коричневого на белый. Оптические отбеливатели используются в стиральных порошках, бумаге высокой белизны, косметике, заметной одежде и т. д.

Смотрите также

• Атомные линейные фильтры поглощения-переизлучения используют явление флуоресценции для чрезвычайно эффективной фильтрации света.
• Черный свет
• Черная краска
• Волоконная фотометрия
• Метка, активирующая флуоресценцию и сдвигающая поглощение
• Флуоресцентная корреляционная спектроскопия
• Хирургия под контролем флуоресцентной визуализации
• Флуоресценция у растений
• Флуоресцентная спектроскопия
• Флюоресцентная лампа
• Флуоресцентный многослойный диск
• флюорометр
• Одежда повышенной видимости
• Встроенный флуорометр
• Лазерно-индуцированная флуоресценция
• Список источников света
• Микробное искусство с использованием флуоресцентных бактерий.
• Эффект Мёссбауэра , резонансная флуоресценция гамма-лучей.
• Органические светодиоды могут быть люминесцентными.
• фосфоресценция
• Фосфорная термометрия — использование фосфоресценции для измерения температуры.
• Спектроскопия
• Двухфотонное поглощение
• Вибронная спектроскопия
• Рентгеновская флуоресценция

Сноски

1. Гаюи (1822) ^[6] просто повторяет наблюдение Кларка относительно цвета образца флюорита, который исследовал Кларк. Гаюи называет флюорит chaux fluatée :

   «...фиолетовое отражение и прозрачная зелень в Дербишире».

   [ (цвет флюорита) фиолетовый при отражении и зеленоватый при просвечивании в Дербишире (образцы) ] ^{[6] (стр. 512)}

2. Стоукс (1852), страницы 472–473. ^[10] В сноске на странице 473 Стоукс признает, что в 1843 году А. Е. Беккерель заметил, что сульфат хининовой кислоты сильно поглощает ультрафиолетовое излучение (т.е. солнечное излучение за пределами H -линии Фраунгофера  в солнечном спектре). См. исх. ^[11]

Рекомендации

1. Акуна, А. Улисес; Амат-Гуэрри, Франциско; Морсильо, Очищение; Лирас, Марта; Родригес, Бенхамин (2009). «Структура и образование флуоресцентного соединения lignum нефритикум» (PDF) . Органические письма . 11 (14): 3020–3023. дои : 10.1021/ol901022g. PMID  19586062. Архивировано (PDF) из оригинала 28 июля 2013 года.
2. Саффорд, МЫ (1916). «Лигнум нефритикум» (PDF) . Годовой отчет Попечительского совета Смитсоновского института . Вашингтон, округ Колумбия: Типография правительства США. стр. 271–298. Архивировано (PDF) из оригинала 29 июля 2013 года.
3. Валер, Б.; Берберан-Сантос, MRN (2011). «Краткая история флуоресценции и фосфоресценции до появления квантовой теории». Журнал химического образования . 88 (6): 731–738. Бибкод :2011JChEd..88..731В. дои : 10.1021/ed100182h. S2CID  55366778.
4. Муйскенс, М.; Витц, Эд (2006). «Флуоресценция lignum нефритикум : возвращение в прошлое и простая демонстрация флуоресценции природного вещества». Журнал химического образования . 83 (5): 765. Бибкод : 2006ЖЧЭд..83..765М. дои : 10.1021/ed083p765.
5. Кларк, ЭД (1819). «Отчет о недавно обнаруженной разновидности зеленого плавикового шпата очень необычной красоты и с замечательными свойствами цвета и фосфоресценции». Анналы философии . 14 : 34–36. Архивировано из оригинала 17 января 2017 года. Более мелкие кристаллы совершенно прозрачны. Их цвет в проходящем свете — насыщенный изумрудно-зеленый ; но в отраженном свете цвет становится глубоким сапфирово-синим .
6. Хауи, Р.Дж. (1822). Traité de Minéralogie [ Трактат по минералогии ] (на французском языке). Том. 1 (2-е изд.). Париж, Франция: Башелье и Юзар. п. 512. Архивировано из оригинала 17 января 2017 года – через Google Книги.
7. Брюстер, Д. (1834). «О цветах природных тел». Труды Королевского общества Эдинбурга . 12 (2): 538–545, особенно. 542. дои : 10.1017/s0080456800031203. S2CID  101650922. Архивировано из оригинала 17 января 2017 года.На странице 542 Брюстер упоминает, что когда белый свет проходит через спиртовой раствор хлорофилла, от него отражается красный свет.
8. Гершель, Дж. (1845). «В случае поверхностного цвета представляет собой однородную жидкость, внутри бесцветную». Философские труды Лондонского королевского общества . 135 : 143–145. дои : 10.1098/rstl.1845.0004 . Архивировано из оригинала 24 декабря 2016 года.
9. Гершель, Дж. (1845). «Об эпипотическом рассеивании света, являющееся дополнением к статье под названием «О случае поверхностного цвета, представленного однородной жидкостью, бесцветной внутри». Философские труды Лондонского королевского общества . 135 : 147–153. дои : 10.1098/rstl.1845.0005 . Архивировано из оригинала 17 января 2017 года.
10. Стоукс, Г.Г. (1852). «Об изменении преломляемости света». Философские труды Лондонского королевского общества . 142 : 463–562, особенно. 479. дои : 10.1098/rstl.1852.0022 . Архивировано из оригинала 17 января 2017 года.
11. Беккерель, AE (1843). «Des effets produits sur les corps par les rayons Solaires» [О влиянии солнечных лучей на вещества]. Comptes rendus (на французском языке). 17 : 882–884, особенно. 883. Архивировано из оригинала 31 марта 2013 года.Беккерель ссылается на сульфат хининовой кислоты ( сульфатная кислота де хинина ) как вещество, сильно поглощающее ультрафиолетовый свет.
12. Валер, Бернар; Берберан-Сантос, Марио (2012). Молекулярная флуоресценция: принципы и применение . Вайли-ВЧ. п. 64. ИСБН 978-3-527-32837-6.
13. Lakowicz, Джозеф Р. (1999). Принципы флуоресцентной спектроскопии . Издательство Kluwer Academic / Plenum. ISBN
     978-0-387-31278-1.
14. Левит, Марсия (22 апреля 2020 г.). «Учебное пособие: измерение спектров флуоресценции и определение относительных квантовых выходов флуоресценции прозрачных образцов». Методы и приложения во флуоресценции . 8 (3): 033001. Бибкод : 2020MApFl...8c3001L. дои : 10.1088/2050-6120/ab7e10. ISSN  2050-6120. PMID  32150732. S2CID  212653274. Архивировано из оригинала 4 мая 2022 года . Проверено 9 июня 2021 г.
15. Брауэр, Альберт М. (31 августа 2011 г.). «Стандарты измерения квантового выхода фотолюминесценции в растворе». Чистая и прикладная химия . Технический отчет ИЮПАК. 83 (12): 2213–2228. doi : 10.1351/PAC-REP-10-09-31 . ISSN  1365-3075. S2CID  98138291.
16. Навара, Кшиштоф; Валюк, Яцек (16 апреля 2019 г.). «Прощай, хинин в растворах серной кислоты как стандарт квантового выхода флуоресценции». Аналитическая химия . 91 (8): 5389–5394. doi : 10.1021/acs.analchem.9b00583. ISSN  0003-2700. PMID  30907575. S2CID  85501014. Архивировано из оригинала 7 февраля 2021 года.
17. «Анимация принципа флуоресценции и поглощения УФ-видимой области». Архивировано 9 июня 2013 г. в Wayback Machine . PharmaXChange.info .
18. Шибер, Франк (октябрь 2001 г.). «Моделирование внешнего вида флуоресцентных цветов». Материалы ежегодного собрания Общества человеческого фактора и эргономики . 45 (18): 1324–1327. дои : 10.1177/154193120104501802. S2CID  2439728.
19. IUPAC .PAC, 2007, 79, 293. (Словарь терминов, используемых в фотохимии, 3-е издание (Рекомендации IUPAC 2006)) на странице 360 https://goldbook.iupac.org/terms/view/K03370
20. ИЮПАК . – Сборник химической терминологии, 2-е изд. («Золотая книга»). Архивировано 21 марта 2012 года в Wayback Machine . Составлено Макнотом, А.Д. и Уилкинсоном, Научные публикации А. Блэквелла, Оксфорд, 1997.
21. (Анти)ароматичность в возбужденном состоянии объясняет, почему азулен не подчиняется правилу Каши Дэвид Данлоп, Люси Людвикова, Амбар Банерджи, Хенрик Оттоссон и Томаш Сланина Журнал Американского химического общества 2023 145 (39), 21569-21575 DOI: 10.1021/jacs. 3c07625
22. Цянь, Хай; Казинс, Морган Э.; Хорак, Эрик Х.; Уэйкфилд, Одри; Липтак, Мэтью Д.; Апраамян, Иван (январь 2017 г.). «Подавление правила Каши как механизма флуоресцентных молекулярных роторов и эмиссии, вызванной агрегацией». Природная химия . 9 (1): 83–87. дои : 10.1038/nchem.2612. ISSN  1755-4330. PMID  27995926. S2CID  42798987.
23. «Флуоресценция морских организмов». Экспедиции по смене гештальта . Архивировано из оригинала 21 февраля 2015 года.
24. «Флуоресценция обнаружена у крошечных бразильских лягушек» . Бизнес-стандарт Индии . Пресс Траст Индии. 29 марта 2019 г. Архивировано из оригинала 30 марта 2019 г. . Проверено 30 марта 2019 г.
25. Уцав (2 декабря 2017 г.). «10 удивительных биолюминесцентных животных на планете Земля». Земля и мир . Архивировано из оригинала 30 марта 2019 года . Проверено 30 марта 2019 г.
26. Уорд, Уильям В.; Кормье, Милтон Дж. (1978). «Перенос энергии посредством межбелкового взаимодействия в биолюминесценции Рениллы». Фотохимия и фотобиология . 27 (4): 389–396. doi :10.1111/j.1751-1097.1978.tb07621.x. S2CID  84887904.
27. «Кальмар-светлячок - глубоководные существа в море и небе» . www.seasky.org . Архивировано из оригинала 28 июня 2019 года . Проверено 30 марта 2019 г.
28. Вучерер, МФ; Михилс, Северная Каролина (2012). «Флуоресцентный хроматофор меняет уровень флуоресценции у рифовой рыбы». ПЛОС ОДИН . 7 (6): e37913. Бибкод : 2012PLoSO...737913W. дои : 10.1371/journal.pone.0037913 . ПМЦ 3368913 . ПМИД  22701587. 
29. Фуджи, Р. (2000). «Регуляция подвижной активности хроматофоров рыб». Исследование пигментных клеток . 13 (5): 300–19. дои : 10.1034/j.1600-0749.2000.130502.x. ПМИД  11041206.
30. Эбботт, Ф.С. (1973). «Эндокринная регуляция пигментации у рыб». Интегративная и сравнительная биология . 13 (3): 885–894. дои : 10.1093/icb/13.3.885 .
31. Спаркс, Дж.С.; Шелли, Р.К.; Смит, В.Л.; Дэвис, член парламента; Чернов Д.; Пиерибоне, Вирджиния; Грубер, Д.Ф. (2014). Фонтането, Диего (ред.). «Тайный мир биофлуоресценции рыб: филогенетически широко распространенный и фенотипически изменчивый феномен». ПЛОС ОДИН . 9 (1): е83259. Бибкод : 2014PLoSO...983259S. дои : 10.1371/journal.pone.0083259 . ПМЦ 3885428 . ПМИД  24421880. 
32. Бейер, Штеффен. «Биология подводной флуоресценции». Fluopedia.org . Архивировано из оригинала 30 июля 2020 года . Проверено 19 января 2022 г.
33. Хэддок, SHD; Данн, CW (2015). «Флуоресцентные белки действуют как аттрактант добычи: экспериментальные данные на гидромедузе Olindias formosus и других морских организмах». Биология Открытая . 4 (9): 1094–1104. дои : 10.1242/bio.012138. ISSN  2046-6390. ПМЦ 4582119 . ПМИД  26231627. 
34. Мазель, Чарльз (2017). «Метод определения вклада флуоресценции в оптическую сигнатуру с последствиями для постулирования зрительной функции». Границы морской науки . 4 . дои : 10.3389/fmars.2017.00266 . ISSN  2296-7745.
35. Мац, М. «Флуоресценция: тайный цвет глубин». Управление по исследованию и исследованию океана Национального управления океанических и атмосферных исследований США. Архивировано из оригинала 31 октября 2014 года.
36. Хайнерманн, П. (10 марта 2014 г.). «Желтые внутриглазные фильтры у рыб». Экспериментальная биология . 43 (2): 127–147. ПМИД  6398222.
37. Михилс, Северная Каролина; Антес, Н.; Харт, Н.С.; Херлер-младший; Мейкснер, AJ; Шляйфенбаум, Ф.; Шульте, Г.; Зибек, UE; Шпренгер, Д.; Вучерер, МФ (2008). «Красная флуоресценция у рифовых рыб: новый сигнальный механизм?». БМК Экология . 8 (1): 16. Бибкод : 2008BMCE....8...16M. дои : 10.1186/1472-6785-8-16 . ПМЦ 2567963 . ПМИД  18796150. 
38. Герлах, Т; Шпренгер, Д; Михилс, Северная Каролина (2014). «Сказочные губаны воспринимают свою темно-красную флуоресцентную окраску и реагируют на нее». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 281 (1787): 20140787. doi :10.1098/rspb.2014.0787. ПМК 4071555 . ПМИД  24870049. 
39. Пак, Хён Бонг; Лам, Ик Чонг; Гаффни, Джин П.; Уивер, Джеймс К.; Кривошик, Сара Роуз; Хамчанд, Рэнди; Пьерибоне, Винсент; Грубер, Дэвид Ф.; Кроуфорд, Джейсон М. (27 сентября 2019 г.). «Ярко-зеленая биофлуоресценция у акул возникает в результате метаболизма бром-кинуренина». iScience . 19 : 1291–1336. Бибкод : 2019iSci...19.1291P. doi : 10.1016/j.isci.2019.07.019. ISSN  2589-0042. ПМК 6831821 . ПМИД  31402257. 
40. Салих, А.; Ларкум, А.; Кокс, Г.; Кюль, М.; Хог-Гульдберг, О. (2000). «Флуоресцентные пигменты кораллов обладают фотозащитными свойствами». Природа . 408 (6814): 850–3. Бибкод : 2000Natur.408..850S. дои : 10.1038/35048564. PMID  11130722. S2CID  4300578. Архивировано из оригинала 22 декабря 2015 года.
41. Рот, MS; Латц, Мичиган; Герике, Р.; Дехейн, Д.Д. (2010). «Регуляция зеленого флуоресцентного белка у коралла Acropora yongei во время фотоакклиматизации». Журнал экспериментальной биологии . 213 (21): 3644–3655. дои : 10.1242/jeb.040881 . ПМИД  20952612.
42. Бу-Абдалла, Ф.; Честин, Северная Дакота; Лессер, депутат (2006). «Тушение супероксидных радикалов зеленым флуоресцентным белком». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 1760 (11): 1690–1695. дои : 10.1016/j.bbagen.2006.08.014. ПМЦ 1764454 . ПМИД  17023114. 
43. Филд, Сан-Франциско; Булина, М.Ю.; Кельмансон, IV; Белявски, JP; Мац, М.В. (2006). «Адаптивная эволюция разноцветных флуоресцентных белков в кораллах, строящих рифы». Журнал молекулярной эволюции . 62 (3): 332–339. Бибкод : 2006JMolE..62..332F. дои : 10.1007/s00239-005-0129-9. PMID  16474984. S2CID  12081922.
44. Метгер, LM; Дентон, Э.Дж. (2001). «Отражающие свойства иридофоров и флуоресцентных «глазных пятен» у лолигинидных кальмаров Alloteuthis subulata и Loligo vulgaris». Журнал экспериментальной биологии . 204 (Часть 12): 2103–18. дои : 10.1242/jeb.204.12.2103. PMID  11441052. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года.
45. Цянь, Р.Ю. (1998). «Зеленый флуоресцентный белок». Ежегодный обзор биохимии . 67 : 509–544. doi :10.1146/annurev.biochem.67.1.509. PMID  9759496. S2CID  8138960.
46. Мазель, CH (2004). «Флуоресцентное усиление передачи сигналов у креветки-богомола». Наука . 303 (5654): 51. doi : 10.1126/science.1089803 . PMID  14615546. S2CID  35009047.
47. Бу-Абдалла, Ф.; Честин, Северная Дакота; Лессер, депутат (2006). «Тушение супероксидных радикалов зеленым флуоресцентным белком». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 1760 (11): 1690–1695. дои : 10.1016/j.bbagen.2006.08.014. ПМЦ 1764454 . ПМИД  17023114. 
48. Дуглас, Р.Х.; Партридж, Дж. К.; Дулай, К.; Хант, Д.; Муллино, CW; Таубер, А.Ю.; Хюннинен, PH (1998). «Рыба-дракон видит с помощью хлорофилла». Природа . 393 (6684): 423–424. Бибкод : 1998Natur.393..423D. дои : 10.1038/30871. S2CID  4416089.
49. Лэмб, JY; Депутат Дэвис (2020). «Саламандры и другие земноводные светятся биофлуоресценцией». Научные отчеты . 10 (1): 2821. Бибкод : 2020NatSR..10.2821L. дои : 10.1038/s41598-020-59528-9. ПМК 7046780 . ПМИД  32108141. 
50. Вонг, Сэм (13 марта 2017 г.). «Светящаяся лягушка — первая известная естественно флуоресцентная амфибия». Архивировано из оригинала 20 марта 2017 года . Проверено 22 марта 2017 г.
51. Кинг, Энтони (13 марта 2017 г.). «Флуоресцентная лягушка сначала переходит к новой молекуле». Архивировано из оригинала 22 марта 2017 года . Проверено 22 марта 2017 г.
52. Табоада, К.; А.Е. Брунетти; К. Александр; М.Г. Лагорио; Ю. Фаивович (2017). «Флуоресцентные лягушки: герпетологическая перспектива». Южноамериканский журнал герпетологии . 12 (1): 1–13. дои : 10.2994/SAJH-D-17-00029.1. S2CID  89815080.
53. Сандра Гутте; Мэтью Дж. Мейсон; Марта М. Антониацци; Карлос Джаред; Дидье Мерль; Лилиан Кейз; Луис Фелипе Толедо; Ханане эль-Хафчи; Стефан Паллю; Хьюг Портье; Стефан Шрамм; Пьер Герио; Матье Тури (2019). «Интенсивная флуоресценция костей выявляет скрытые закономерности у тыквенных жаб». Научные отчеты . 9 (1): 5388. Бибкод : 2019НатСР...9.5388Г. дои : 10.1038/s41598-019-41959-8. ПМК 6441030 . ПМИД  30926879. 
54. Фокс, А. (2 апреля 2019 г.). «Ученые обнаружили лягушку со светящимися костями». НаукаМаг . Архивировано из оригинала 8 марта 2020 года . Проверено 9 февраля 2020 г.
55. Ребусас, Р.; АБ Каролло; МдО Фрейтас; К. Ламбертини; Р.М. Ногейра душ Сантуш; Л.Ф. Толедо (2019). «Статус сохранения жаб-брахицефалов (Anura: Brachycephalidae) из тропических лесов Атлантического океана Бразилии». Разнообразие . 55 (1): 39–47. дои : 10.3390/d11090150 .
56. Вукусич, П; Хупер, я (2005). «Направленное контролируемое излучение флуоресценции у бабочек». Наука . 310 (5751): 1151. doi :10.1126/science.1116612. PMID  16293753. S2CID  43857104.
57. Арнольд, К.Э. (2002). «Флуоресцентная передача сигналов у попугаев». Наука . 295 (5552): 92. CiteSeerX 10.1.1.599.1127 . дои : 10.1126/science.295.5552.92. ПМИД  11778040. 
58. Эндрюс, К.; Рид, С.М.; Маста, SE (2007). «Пауки флуоресцируют по-разному у многих таксонов». Письма по биологии . 3 (3): 265–267. дои : 10.1098/rsbl.2007.0016. ПМК 2104643 . ПМИД  17412670. 
59. Стачел, SJ; Стоквелл, ЮАР; ван Вранкен, DL (1999). «Флуоресценция скорпионов и катарактогенез». Химия и биология . 6 (8): 531–539. дои : 10.1016/S1074-5521(99)80085-4 . ПМИД  10421760.
60. Спэт, П. (2020). «Биофлуоресценция утконоса (Ornithorhynchus anatinus)». Млекопитающие . 85 (2): 179–181. doi : 10.1515/mammalia-2020-0027 .
61. Макдональд, Морис С. (2 июня 2003 г.). Фотобиология высших растений. Джон Уайли и сыновья. ISBN 9780470855232. Архивировано из оригинала 21 декабря 2017 года.
62. «5.1 Флуоресценция хлорофилла - Справочник ClimEx» . Архивировано из оригинала 14 января 2020 года . Проверено 14 января 2020 г. .
63. Ириэль, А.А.; Лагорио, MAG (2010). «Имеет ли значение флуоресценция цветов в биокоммуникации?». Naturwissenschaften . 97 (10): 915–924. Бибкод : 2010NW.....97..915I. дои : 10.1007/s00114-010-0709-4. PMID  20811871. S2CID  43503960.
64. Мобед, Джарафшан Дж.; Хеммингсен, Шерри Л.; Отри, Дженнифер Л.; Макгоун, Линда Б. (1 сентября 1996 г.). «Характеристика флуоресценции гуминовых веществ IHSS: спектры полной люминесценции с коррекцией оптической плотности». Экологические науки и технологии . 30 (10): 3061–3065. Бибкод : 1996EnST...30.3061M. дои : 10.1021/es960132l. ISSN  0013-936X. Архивировано из оригинала 4 мая 2022 года . Проверено 29 августа 2021 г.
65. Милори, Дебора MBP; Мартин-Нето, Ладислав; Байер, Симелио; Мельничук, Жоао; Баньято, Вандерлей С (2002). «Степень гумификации гуминовых кислот почвы, определенная методом флуоресцентной спектроскопии». Почвоведение . 167 (11): 739–749. Бибкод : 2002SoilS.167..739M. дои : 10.1097/00010694-200211000-00004. ISSN  0038-075Х. S2CID  98552138.
66. Ричард, К; Трубецкая О; Трубецкой, О; Резникова О; Афанас Ева, Г; Агер, JP; Гайо, Дж. (2004). «Ключевая роль низкомолекулярной фракции гуминовых кислот почвы для флуоресценции и фотоиндуктивной активности». Экологические науки и технологии . 38 (7): 2052–2057. Бибкод : 2004EnST...38.2052R. дои : 10.1021/es030049f. ISSN  0013-936X. ПМИД  15112806.
67. Сьерра, ММД; Джованела, М; Парланти, Э; Сориано-Сьерра, Э.Дж. (2005). «Отпечаток флуоресценции фульвовых и гуминовых кислот различного происхождения, как видно с помощью методов однократного сканирования и матрицы возбуждения / эмиссии». Хемосфера . 58 (6): 715–733. Бибкод : 2005Chmsp..58..715S. doi :10.1016/j.chemSphere.2004.09.038. ISSN  0045-6535. ПМИД  15621185.
68. Параллельный факторный анализ флуоресценции пива, Татьяна Драмичанин, Ивана Зекович, Йована Периша и Мирослав Д. Драмичанин
69. Биркс, Дж. Б. (1962). «Время затухания флуоресценции и сцинтилляции кристаллического антрацена». Труды Физического общества . 79 (3): 494–496. Бибкод : 1962PPS....79..494B. дои : 10.1088/0370-1328/79/3/306. S2CID  17394465.
70. Гилмор, Франция; Лахер, Р.Р.; Эспи, Пи Джей (1992). «Факторы Франка – Кондона, r-центроиды, моменты электронного перехода и коэффициенты Эйнштейна для многих систем азотного и кислородного диапазонов». Журнал физических и химических справочных данных . 21 (5): 1005. Бибкод : 1992JPCRD..21.1005G. дои : 10.1063/1.555910. Архивировано из оригинала 9 июля 2017 года.
71. «Химики создают самые яркие флуоресцентные материалы в истории» . физ.орг . Архивировано из оригинала 3 сентября 2020 года . Проверено 6 сентября 2020 г.
72. «Ученые создают самые яркие флуоресцентные материалы из существующих» . Новый Атлас . 7 августа 2020 г. Архивировано из оригинала 13 сентября 2020 г. . Проверено 6 сентября 2020 г.
73. «Ученые создают« самые яркие из известных материалов »» . Independent.co.uk . Архивировано из оригинала 25 сентября 2020 года . Проверено 6 сентября 2020 г.
74. Бенсон, Кристофер Р.; Каченаускайте, Лаура; ВанДенбург, Кэтрин Л.; Чжао, Вэй; Цяо, Бо; Садхухан, Тумпа; Пинк, Марен; Чен, Цзюньшэн; Борги, Сина; Чен, Чун-Син; Дэвис, Брэд Дж.; Саймон, Йоан К.; Рагхавачари, Кришнан; Лаурсен, Бо В.; Флад, Амар Х. (6 августа 2020 г.). «Оптические материалы «подключи и работай» из флуоресцентных красителей и макроциклов». Хим . 6 (8): 1978–1997. дои : 10.1016/j.chempr.2020.06.029 . ISSN  2451-9294.
75. Харрис, Том (7 декабря 2001 г.). «Как работают люминесцентные лампы». Как это работает . Дискавери Коммуникейшнс. Архивировано из оригинала 6 июля 2010 года . Проверено 27 июня 2010 г.
76. Флеш, П. (2006). Свет и источники света: газоразрядные лампы высокой интенсивности. Берлин: Springer-Verlag. ISBN 978-3-540-32685-4. ОСЛК  262693002.
77. Чен, Лей; Лин, Чун-Че; Да, Цзяо-Вэнь; Лю, Ру-Ши (22 марта 2010 г.). «Светопреобразующие неорганические люминофоры для белых светодиодов». Материалы . 3 (3): 2172–2195. Бибкод : 2010Mate....3.2172C. дои : 10.3390/ma3032172 . ISSN  1996-1944 гг. ПМЦ 5445896 . 
78. Рожь, HS; Дабора, Дж. М.; Кесада, Массачусетс; Мэтис, РА; Глейзер, А.Н. (1993). «Флуорометрический анализ с использованием димерных красителей для определения двух- и одноцепочечной ДНК и РНК с чувствительностью к пикограммам». Аналитическая биохимия . 208 (1): 144–150. дои : 10.1006/abio.1993.1020. ПМИД  7679561.
79. Харрис, Дэниел К. (2004). Знакомство с химическим анализом. Макмиллан. ISBN 978-0-7167-0571-0. Архивировано из оригинала 31 июля 2016 года.
80. Основы и подробности лазерной сварки , Сейджи Катаяма - Springer 2020, стр. 3--5
81. Кальфон М.А., Винегони С., Нциахристос В., Джаффер Ф.А. (2010). «Внутрисосудистая флуоресцентная молекулярная визуализация атеросклероза в ближнем инфракрасном диапазоне: на пути к визуализации коронарных артерий бляшек биологически высокого риска». J Биомед Опц . 15 (1): 011107–011107–6. Бибкод : 2010JBO....15a1107C. дои : 10.1117/1.3280282. ПМК 3188610 . ПМИД  20210433. 
82. Уги Г.Дж., Ван Х., Гербо Э., Гардеки Дж.А., Фард А.М., Хамиди Э. и др. (2016). «Клиническая характеристика коронарного атеросклероза с помощью двухмодальной ОКТ и аутофлуоресцентной визуализации в ближнем инфракрасном диапазоне». Кардиоваскулярная визуализация JACC . 9 (11): 1304–1314. дои : 10.1016/j.jcmg.2015.11.020. ПМК 5010789 . ПМИД  26971006. 
83. Хара Т., Уги Г.Дж., Маккарти Дж.Р., Эрдем С.С., Маускапф А., Лион СК и др. (2015). «Внутрисосудистая молекулярная визуализация фибрина улучшает обнаружение незаживших стентов, оцениваемых с помощью оптической когерентной томографии in vivo». Эур Харт Дж . 38 (6): 447–455. doi : 10.1093/eurheartj/ehv677. ПМЦ 5837565 . ПМИД  26685129. 
84. Школьников, В; Сантьяго, JG (2013). «Метод неинвазивной полноформатной визуализации и количественного определения химических веществ» (PDF) . Лаборатория на чипе . 13 (8): 1632–43. дои : 10.1039/c3lc41293h. PMID  23463253. Архивировано (PDF) из оригинала 5 марта 2016 года.
85. Мочко, Э; Миркес, Э.М.; Касерес, К; Горбань, АН; Пилецкий, С (2016). «Флуоресцентный анализ как новый инструмент выявления токсичных химических веществ». Научные отчеты . 6 : 33922. Бибкод : 2016NatSR...633922M. дои : 10.1038/srep33922. ПМК 5031998 . ПМИД  27653274. 
86. Смит, В. Лео; Бак, Чесни А.; Орней, Грегори С.; Дэвис, Мэтью П.; Мартин, Рене П.; Гибсон, Сара З.; Жирар, Мэтью Г. (20 августа 2018 г.). «Улучшение изображений скелета позвоночных: флуоресценция и непостоянная установка очищенных и окрашенных образцов». Копейя . 106 (3): 427–435. дои : 10.1643/cg-18-047 . ISSN  0045-8511.
87. Хокинс, Х. Джин; Карлсон, Пол Джон и Элмквист, Майкл (2000) «Оценка флуоресцентных оранжевых знаков». Архивировано 4 марта 2016 года в Wayback Machine , Отчет Техасского транспортного института 2962-S.

дальнейшее чтение

• История флуоресценции. Рэйтек Индастриз. 1965.

Внешние ссылки

• Fluorophores.org, база данных флуоресцентных красителей.
• FSU.edu, Основные понятия флуоресценции
• Лекция Дэвида Джеймсона «Наноистория флуоресценции»
• Спектры возбуждения и излучения различных флуоресцентных красителей
• База данных флуоресцентных минералов с изображениями, активаторами и спектрами (fluomin.org)
• «Биофлуоресцентное ночное погружение – Дахаб/Красное море (Египет), залив Масбат/Машраба, «Римская скала»». YouTube. 9 октября 2012 г.
• Штеффен О. Бейер. «FluoPedia.org: Публикации». fluopedia.org.
• Штеффен О. Бейер. «FluoMedia.org: Наука». fluomedia.org.