Ventajas de las perlas de fluorescencia resueltas en el tiempo

Las perlas de fluorescencia resueltas en el tiempo, como un tipo especial de microesferas funcionales, son microesferas de poliestireno incrustadas internamente con complejos de iones de tierras raras. Los iones de tierras raras comúnmente utilizados para la inclusión interna incluyen Eu3+, Tb3+, Sm3+ y Dy3+. Cuando estos iones de tierras raras forman complejos con ciertos ligandos como β-dicetonas y aminas aromáticas, pueden absorber luz ultravioleta y emitir fuertes características. fluorescencia de los iones de tierras raras.

1.  Proceso de incrustación interna

Las perlas de fluorescencia resueltas en el tiempo emplean un proceso de inclusión interna para tintes fluorescentes. Esta técnica previene eficazmente la fuga de tintes fluorescentes y garantiza una actividad superficial óptima cuando se combina con biomoléculas. Cada perla está internamente incrustada con numerosas moléculas fluorescentes, lo que mejora significativamente la intensidad de la fluorescencia y la sensibilidad del análisis.

    2. Ligando de iones de tierras raras

Debido a la baja eficiencia de luminiscencia de los propios iones de tierras raras, cuando los iones de tierras raras forman complejos con ligandos que tienen altos coeficientes de absorción, los ligandos absorben la energía del láser y la transfieren a los iones de tierras raras. Al recibir la energía transferida, los iones de tierras raras se excitan a un nivel de energía resonante y emiten fluorescencia durante la transición del nivel de energía resonante al estado fundamental. Esta emisión muestra una fuerte fluorescencia característica de los iones de tierras raras.

Mecanismo de luminiscencia de complejos de iones de tierras raras.

(S0 representa el estado fundamental del ligando, S1 representa el estado singlete excitado más bajo del ligando, T1 representa el estado excitado del ligando y En representa el estado excitado del ion de tierras raras).

Según la estructura de las microesferas y el mecanismo de luminiscencia descritos anteriormente, las perlas de fluorescencia resueltas en el tiempo tienen las siguientes características en comparación con las perlas de fluorescencia convencionales:

Proceso de incrustación interna:

Sin tinte en la superficie, facilitando el acoplamiento.

Intensidad fluorescente:

Mayor intensidad de fluorescencia en comparación con las microesferas de fluorescencia rojas o verdes normales.

Cambio de alimentaciones:

Desplazamiento de Stokes más grande en comparación con las microesferas de fluorescencia normales (principalmente por encima de 250 nm).

Media vida:

Larga vida útil de la fluorescencia, proporcionando una fuerte resistencia a las interferencias.

(La vida útil de la fluorescencia resuelta en el tiempo suele ser superior a 100 μs, que es varios órdenes de magnitud mayor que la de las microesferas de fluorescencia normales. Esto se debe a la transferencia de energía a través del estado excitado de los ligandos en los complejos de tierras raras).

Estabilidad:

La estabilidad de los complejos de iones de tierras raras es mayor en comparación con la fluorescencia normal, lo que da como resultado un rendimiento más consistente entre lotes.

Actualmente, las perlas de fluorescencia de resolución temporal más comunes están incrustadas internamente con el elemento de tierras raras europio (Eu). Estas perlas se utilizan ampliamente en el desarrollo de tiras reactivas de inmunoensayo cuantitativo de fluorescencia para aplicaciones de pruebas en el lugar de atención (POCT). Se utilizan ampliamente en la gestión de la salud personal, el diagnóstico clínico, la detección de enfermedades infecciosas y epidemias, las pruebas policiales in situ (como pruebas de alcohol, drogas y toxicología forense) y pruebas de seguridad alimentaria. Los analitos se pueden detectar rápida y cuantitativamente con instrumentos de detección de fluorescencia cuantitativa.