Enfriamiento de la fluorescencia

La fluorescencia que apaga es un proceso fisicoquímico que baja la intensidad de la luz emitida de las moléculas fluorescentes.

Imagen fluorescente de las células intestinales - tomadas por Virginie ThomasVirginie Thomas | Shutterstock

Cuando una molécula absorbe la luz, los electrones en sus átomos constitutivos llegan a ser emocionados y se ascienden a un nivel de una energía más alta. Cuando los electrones en este estado emocionado pierden energía y vuelven al estado de tierra, liberan esta energía bajo la forma de calor o radiación. La luz emitida durante este proceso se conoce como fluorescencia, y las moléculas que muestran esta actividad se llaman los fluorophores.

Enfriamiento estático

El enfriamiento estático es causado por la formación de un complejo entre una molécula fluorescente y de enfriamiento. El complejo, una vez que está formado, es no fluorescente. La formación del complejo ocurre antes de que ocurra cualquier excitación del electrón.

Enfriamiento dinámico

El enfriamiento dinámico es causado por la acción recíproca entre dos moléculas sensibles a la luz; un donante y un aceptor. La energía fluorófora dispensadora de aceite de las transferencias al aceptor, que puede entonces emitir la luz sí mismo o absorbe totalmente la energía. En el enfriamiento dinámico, la excitación del electrón ocurre antes del proceso de enfriamiento.

Mecanismo del enfriamiento dinámico

El mecanismo de Förster actúa a través del acoplamiento no-radiativo del dipolo-dipolo, donde la región polar cargada de otra molécula (intermolecular) o aún sí mismo de a negativo - la región polar cargada de una molécula puede pasar un electrón a positivo - (intramolecular). Esto puede ocurrir sobre distancias de alrededor 10 nanómetro pero llega a ser más probable más cercanos los dipolos están a uno otro al índice de lo contrario de la distancia a la potencia de seis.

Mecanismo de Dexter

Dexter ocurre cuando vienen las moléculas del donante y del aceptor tan el cierre que sus orbitarios del electrón recubren, que pueden estar tan cerca como 1 nanómetro. Esto permite que el electrón emocionado de la molécula dispensadora de aceite se mueva a un orbitario vacante de la molécula del aceptor, convirtiéndose en su estado de tierra. Simultáneamente, un electrón se transfiere del aceptor a la molécula dispensadora de aceite, también en el estado de tierra.

Dimero emocionado

Un dimero emocionado se compone de dos moléculas con los electrones emocionados o el excímero (monómero emocionado). La combinación de dos excímeros, que pueden ser idénticos o diferentes, y que no formarían normalmente un complejo a menos que en su estado emocionado, crea un exciplex (complejo emocionado). Cuando los electrones recurren a su estado de tierra, éste llevaría a la emisión de la luz y así de la fluorescencia. Cuando el complejo se rompe hacia arriba, libera una longitud de onda más larga (una energía más inferior) de la luz.

Usos del enfriamiento de la fluorescencia

La fluorescencia que apaga se puede utilizar como indicador del hibridación de la DNA, donde las moléculas fluoróforas y del extintor se sujetan a los extremos de la DNA de una sola fila y cerca de otra, creando un rizo. Mientras que la DNA cruza por hibridación y empareja a otra cadena de una sola fila de la DNA, se separa el complejo del fluoróforo-extintor, permitiendo que el fluoróforo produzca la luz.

El mecanismo de Förster de la fluorescencia que apaga se puede utilizar para deducir la distancia entre el donante y las moléculas del aceptor, dependiendo de la intensidad del enfriamiento. Esto determina la talla o la conformación de una proteína y descubre cualquier acción recíproca entre las proteínas.

Fuentes

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Last Updated: Jan 17, 2019

Michael Greenwood

Written by

Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

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