Люминесцентный качественный и количественный анализы.

Люминесцентный анализ – совокупность методов для определения природы и состава вещества по спектру его люминесценции.

Качественный анализ – определение наличия (или отсутствия) каких-либо веществ (молекул) по форме спектра люминесценции. При этом можно изучать структуру молекул вещества; межмолекулярное взаимодействие; химические превращения.

Количественный анализ – определение количества вещества по интенсивности спектра люминесценции (можно обнаружить массу вещества т = 10^–10 г).

По методике исследования люминесцентный анализ можно представить следующей схемой.

Макроанализ – наблюдение невооруженным глазом люминесценции объектов, облученных УФ излучением.

– Проверка качества и сортировка пищевых продуктов.

– Сортировка фармакологических средств.

– Свечение волос, чешуек, ногтей при диагностике их поражения грибком и лишаем.

Микроанализ – исследование люминесцирующих микрообъектов при помощи специальных люминесцентных микроскопов, в которых есть специальный осветитель, содержащий ртутную лампу со светофильтром, пропускающим УФ излучение.

Люминесцентные зонды и метки.

Флуоресцентные зонды. В медицине используется применение специальных флуоресцирующих молекул, добавляемых к исследуемым биологическим системам извне, в которых они распределяются в соответствии со своими свойствами. Такие молекулы получили название флуоресцентных зондов. Примером использования флуоресцентных зондов является метод флюоресцентной ангиографии – контрастирование сосудов флуоресцеином и их последующее фотографирование. Этот краситель вводится внутривенно пациентам. Этот краситель не токсичен, обладает очень высоким квантовым выходом флуоресценции. Он разносится с током крови по всему организму и диффундирует в дерму и эпидермис. Флуоресцеин возбуждается невидимым длинноволновым ультрафиолетовым излучением. Люминесценция его наблюдается в видимом свете. Диагностическая значимость этого метода заключается в том, что по скорости появления флуоресценции (люминесценции) в поверхностных тканях судят об участках тела с пониженным кровообращением, в них флуоресцеин появляется позже, чем в участках тела с нормальным кровообращением.

Флуоресцентные метки. Флуоресцирующие молекулы можно ковалентно связывать с определенными молекулами и затем эту систему ввести в исследуемый объект. Такие молекулы называются флуоресцентными метками. Примером является использование флуоресцентно-меченых антител. Если добавить такие антитела к суспензии смеси клеток, то они связываются только с теми из них, на поверхности которых находятся специфические к данному антителу антигены. Возникает яркая люминесценция определенных клонов клеток, наблюдаемая в люминесцентном микроскопе. Данная методика используется в иммунологических исследованиях крови.

Люминесцентный анализ применяют в самых различных областях науки и практики. Так, в криминалистике облучение ультрафиолетом позволяет обнаружить невидимые следы крови, причем свечение крови человека отличается от свечения крови животных и птиц. По-разному люминесцируют настоящие и фальшивые деньги, подписи, сделанные разными, но неразличимыми на глаз чернилами. Люминесцентный анализ позволяет устанавливать подлинность картин или позднейших наслоений на них, так как краски разных сортов, хотя и неразличимые глазом, светятся при ультрафиолетовом облучении по-разному.

Широкое применение нашел люминесцентный анализ в санитарной экспертизе, которую проводят для контроля продуктов питания на мясомолочных контрольных станциях, в пищевых ветеринарных лабораториях и на рынках. Визуальная экспертиза позволяет проводить экспресс-анализ качества продуктов. Так, цвет мяса при облучении его ультрафиолетом по мере его постепенной порчи изменяется от красно-фиолетового до зеленовато-голубоватого, рыбы – от серого до желто-зеленого, молока – от зеленовато-желтого до синего и т. п. Весьма существенно, что люминесцентный анализ позволяет в считанные минуты определить начальную стадию порчи продуктов питания.

Помимо визуального метода используют и люминесцентную микроскопию. Обычный биологический микроскоп снабжают источником УФ освещения и соответствующими светофильтрами. По виду свечения микропрепаратов, приготовленных из продуктов питания, можно распознавать виды возбудителей инфекционных заболеваний: туберкулеза, сибирской язвы, сальмонеллеза и пр. Метод иммунофлуоресценции в последнее время широко используют для ранней диагностики инфекционных заболеваний. Визуальный метод также позволяет проводить диагностику некоторых заболеваний. Например, если стригущий лишай у вызван грибами типа Micro-sporum (микроспория), то волосы при УФ облучении светятся ярко-зеленым светом, причем по внешнему виду могут не отличаться от здоровых волос. Люминесцентный анализ позволяет также определять наличие подкожных кровоизлияний (по тушению люминесценции гемоглобином), аномалии в пигментации (по отсутствию свечения пигментированной кожи) и многое другое.