Introduzzjoni
Il-kimiluminixxenza hija proċess affaxxinanti li jinvolvi l-emissjoni tad-dawl bħala riżultat ta 'reazzjoni kimika. Dan il-fenomenu jsib applikazzjonijiet f'diversi oqsma, inklużi l-bijokimika, ix-xjenza forensika, u d-dijanjostika klinika. F'dan l-artikolu, se nesploraw ix-xjenza wara l-kimiluminixxenza u kif taħdem.
X'inhu Kimiluminixxenza?
Il-kimiluminixxenza hija l-produzzjoni tad-dawl bħala riżultat ta 'reazzjoni kimika. Id-dawl huwa prodott mill-istat eċċitati tar-reaġenti jew intermedji li jirriżultaw mir-reazzjoni. Il-produzzjoni tad-dawl ma teħtieġx sħana jew sors ta 'enerġija esterna, u l-proċess huwa spontanju.
Kif taħdem il-kimiluminixxenza?
Ir-reazzjoni tal-kimiluminixxenza sseħħ f'diversi passi. L-ewwel pass jinvolvi l-eċitazzjoni ta 'elettron f'reattant jew molekula intermedja. Dan normalment iseħħ meta l-molekula tassorbi l-enerġija minn reazzjoni kimika eżotermika jew minn molekula eċċitata li tiġi f'kuntatt magħha.
Ladarba l-elettron ikun eċċitat, jimxi għal livell ta 'enerġija ogħla, u jifforma molekula ta' stat eċċitati. Din il-molekula hija tipikament instabbli u għandha tendenza li titmermer għal livell ta 'enerġija aktar baxx billi tirrilaxxa l-enerġija żejda bħala dawl. Id-dawl emess jista 'jvarja mill-ultravjola (UV) għall-firxa viżibbli, skond ir-reaġenti u l-kundizzjonijiet ta' reazzjoni.
Ir-reazzjoni ta 'kimiluminixxenza tista' tiġi kklassifikata f'żewġ tipi ewlenin: diretta u indiretta. Fir-reazzjoni diretta, ir-reaġenti nfushom jgħaddu mill-formazzjoni tal-istat eċċitati u t-tħassir sussegwenti, li jirriżulta f'emissjoni tad-dawl. Fir-reazzjoni indiretta, il-produzzjoni tad-dawl hija ffaċilitata minn speċi intermedja li hija ffurmata matul ir-reazzjoni.
Kimiluminixxenza Diretta
Il-kimiluminixxenza diretta tipikament isseħħ meta l-enerġija tiġi rilaxxata waqt reazzjoni kimika u tiġi trasferita direttament għal molekula, u tikkawża li ssir eċċitati. Il-molekula eċċitati mbagħad terġa 'lura għall-istat fundamentali tagħha billi temetti dawl. Hemm bosta eżempji ta 'kimiluminixxenza diretta, inkluża l-ossidazzjoni tal-luminol, ir-reazzjoni tal-perossidu tal-idroġenu mal-luminol, u l-kombustjoni tal-manjeżju.
Wieħed mill-eżempji l-aktar popolari ta 'kimiluminixxenza diretta huwa r-reazzjoni tal-luminol mal-perossidu tal-idroġenu. Luminol huwa molekula li tintuża komunement bħala reaġent forensiku biex tiskopri tbajja tad-demm. Fil-preżenza ta 'perossidu ta' l-idroġenu u katalizzatur, bħal melħ tal-ħadid, il-luminol jgħaddi minn reazzjoni ta 'ossidazzjoni li twassal għall-formazzjoni ta' molekula ta 'stat eċċitati. Din il-molekula mbagħad titlef l-enerġija billi tarmi dawl li jista 'jiġi skopert minn apparat speċjalizzat tal-immaġini.
Kimiluminixxenza indiretta
Il-kimiluminixxenza indiretta sseħħ meta l-enerġija tiġi trasferita għal molekula intermedja, li mbagħad tittrasferixxi l-enerġija għal molekula oħra li ssir eċċitati. Il-molekula eċċitati mbagħad titmermer fl-istat tal-bażi, u tarmi d-dawl. Eżempju wieħed ta 'kimiluminixxenza indiretta hija r-reazzjoni bejn il-perossidu tal-idroġenu u l-perossidasi tar-ravanell (HRP).
L-HRP hija enzima li tintuża komunement bħala tikketta fl-immunoassays minħabba li tista' tikkatalizza l-ossidazzjoni ta 'sottostrat kromoġeniku jew fluworoġeniku, u tipproduċi prodott ikkulurit jew fluworexxenti. Meta l-HRP jiġi espost għall-perossidu tal-idroġenu, l-enzima tgħaddi minn reazzjoni li twassal għall-formazzjoni ta 'kompost intermedju. Dan l-intermedjarju mbagħad jirreaġixxi mal-luminol, li jsir eċċitat u jarmi d-dawl.
Il-kimiluminixxenza indiretta tista 'sseħħ ukoll permezz ta' proċess imsejjaħ ir-reazzjoni tat-trasferiment tal-enerġija. F'dan il-proċess, molekula eċċitata tittrasferixxi l-enerġija tagħha għal molekula oħra, li mbagħad issir eċċitata u temetti d-dawl.
Applikazzjonijiet ta 'Chemiluminescence
Il-kimiluminixxenza għandha bosta applikazzjonijiet f'diversi oqsma, inklużi l-bijokimika, ix-xjenza forensika u d-dijanjostika klinika. Fil-bijokimika, il-kimiluminixxenza tintuża biex tiskopri l-preżenza ta 'molekuli speċifiċi, bħal proteini, enżimi u aċidi nuklejċi, f'kampjuni bijoloġiċi. Dan jinkiseb billi dawn il-molekuli jiġu ttikkettjati b'sottostrati kimiluminoġeniċi li jarmu dawl fil-preżenza ta 'enzimi speċifiċi.
Il-kimiluminixxenza tintuża ħafna wkoll fix-xjenza forensika biex tiskopri tbajja tad-demm u fluwidi bijoloġiċi oħra fix-xeni tal-kriminalità. Luminol, kif issemma qabel, huwa komunement użat f'din l-applikazzjoni. F'din l-applikazzjoni, ir-reazzjoni tal-kimiluminixxenza hija segwita minn dokumentazzjoni fotografika, li tista 'tintuża bħala evidenza fil-qorti.
Fid-dijanjostika klinika, il-kimiluminixxenza tintuża biex tiskopri l-preżenza ta 'antiġeni jew antikorpi speċifiċi fil-fluwidi bijoloġiċi, bħad-demm u l-awrina. Dan jinkiseb billi dawn il-molekuli jiġu ttikkettjati b'sottostrati kimiluminoġeniċi li jarmu dawl fil-preżenza ta 'antiġeni jew antikorpi speċifiċi.
Konklużjoni
Fil-qosor, il-kimiluminixxenza hija fenomenu affaxxinanti li jinvolvi l-emissjoni tad-dawl bħala riżultat ta 'reazzjoni kimika. Dan il-proċess sab bosta applikazzjonijiet f'diversi oqsma, inklużi l-bijokimika, ix-xjenza forensika u d-dijanjostika klinika. Il-mekkaniżmu tal-kimiluminixxenza jinvolvi l-eċitazzjoni ta 'elettroni f'reaġenti jew intermedji, segwit mit-tħassir tagħhom fl-istat fundamentali billi jarmu dawl. Hemm żewġ tipi ewlenin ta 'kimiluminixxenza: diretta u indiretta, li huma differenti fil-mekkaniżmu ta' emissjoni tad-dawl.