Люминесценция: ключ к пониманию химических реакций
Свечение веществ, возникающее под воздействием энергии, называют люминесценцией. Когда речь идет о свечении в результате химических превращений, процесс именуют хемилюминесценцией. Это явление происходит при переходе электронов из возбужденного состояния в основное, причем характеристики излучения напрямую зависят от уникальных энергетических уровней атомов вещества.
Инновационные исследования в биомедицине
Ученые ИБХФ РАН и МФТИ под руководством Алексея Трофимова провели серию экспериментов по изучению окисления растительных липидов. В качестве объекта исследования использовали растворы подсолнечного масла в хлорбензоле, анализируя хемилюминесценцию при температуре 60°C. Особое внимание уделялось роли усилителей свечения в реакционной системе.
Европий: прорыв в детектировании процессов
Для усиления сигнала применяли люминофор на основе европия — экологически безопасного лантаноида. Этот комплекс демонстрировал выдающуюся эффективность: до 80% квантового выхода при излучении с длиной волны 613 нм. Интересно, что соединение не влияло на начальную стадию окисления, но кардинально меняло форму кинетических кривых.
Моделирование с точностью до 23 реакций
Для объяснения наблюдаемых изменений команда разработала многоступенчатую математическую модель. В расчетах учли особенности окисления триглицеридов линолевой кислоты, образование диоксетанов и их вклад в хемилюминесценцию. Сравнение с экспериментальными данными показало: сглаживание пиков связано с одновременным усилением квантовых выходов нескольких возбужденных продуктов.
Перспективы биомедицинской фотоники
«Применение европиевого люминофора увеличивает интенсивность свечения в десять раз и изменяет кинетику процесса», — отмечает Алексей Трофимов. Эти открытия открывают путь к созданию методов визуализации биохимических процессов в реальном времени, что невозможно при традиционной диагностике.
Новые горизонты научных исследований
Полученные результаты станут основой для разработки инновационных подходов в медицине и биологии. Технологии на базе управляемой хемилюминесценции позволят наблюдать тонкие метаболические изменения в живых организмах, обеспечивая прорыв в ранней диагностике заболеваний.
Источник: naked-science.ru
