Quimioluminiscencia 2016

Luminiscencia La luminiscencia es definida como la emisión de luz asociada con la disipación de energía de una sustancia electrónicamente excitada. Si los electrones de un componente luminiscente son estimulados por una luz en estado normal, estos dan energía en forma de luz cuando ellos regresan al estado fundamental.

Tipos de luminiscencia Fotoluminiscencia (fluorescencia): la sustancia es estimulada por fotones de luz. Bioluminiscencia: una reacción química mediada por enzimas es responsable de la excitación. Quimioluminiscencia: se define como la emisión de luz, normalmente en la región visible o infrarrojo cercano, causada por los productos de una reacción específica química, en la cual se involucran las siguientes sustancias según el sistema automatizado que sea utilizado: éster de acridina, peróxido-ácido, hidróxido de sodio, fosfatasa alcalina.

Quimioluminiscencia Es la producción de luz a partir de una reacción química. Dos compuestos químicos reaccionan para formar un intermediario en estado excitado (alta energía), que se desexcita liberando parte de su energía como fotones de luz para alcanzar su estado fundamental.

Las reacciones quimioluminiscentes no suelen liberar calor, porque en su lugar la energía se libera en forma de luz.

Inmunoensayos quimioluminiscentes Emplean como sonda moléculas sintetizadas o compuestos naturales que generan quimioluminiscencia. Para que se dé la quimioluminiscencia es necesario que la reacción produzca un exceso de energía, lo cual es bastante frecuente sobre todo en reacciones redox. Pero el hecho de que el exceso de energía se disipe con emisión de quimioluminiscencia depende en gran medida de la estructura molecular de los intermedios o productos de reacción.

El inmunoensayo enzimático, que emplea enzimas como sondas, se desarrolló y rápidamente obtuvo gran popularidad. Las enzimas pueden amplificar las señales dependiendo de la actividad catalítica de la enzima. En un intento de mejorar los sustratos y aumentar la sensibilidad, se han introducido compuestos cromóforos, fluoróforos, y más tarde, compuestos quimioluminiscentes. Dependiendo del sustrato elegido, el método de ensayo se podría definir como IEF O IEQ.

A diferencia de los fluoróforos , la mayoría de los compuestos quimioluminiscentes requieren una estimulación química, en lugar de energía lumínica, para generar una emisión de luz. La reacción de óxidación-reducción es un proceso común en los ensayos quimioluminiscentes.

La amplificación de la señal no se espera de las sondas quimioluminiscentes porque las moléculas quimioluminiscentes generan un solo fotón por descomposición molecular. Las sustancias quimioluminiscentes de enzimas pueden amplificar el número de eventos en un orden de magnitud 6 veces mayor que el I125. Esto se le atribuye a la capacidad de amplificación catalítica que poseen las enzimas.

Quimioluminiscencia directa Generalmente un sustrato y un oxidante en presencia de algunos cofactores reaccionan para formar un producto o intermedio de la reacción, algunas veces en presencia de una catalizador. Alguna fracción del producto o intermedio podrá formarse en un estado electrónico excitado que puede a continuación relajarse a su estado fundamental con emisión de fotón.

Quimioluminiscencia indirecta El mecanismo es el mismo para la formación del intermedio electrónicamente excitado, pero este intermedio no puede emitir directamente el fotón para dar quimioluminiscencia y requiere la presencia de un fluoróforo al cual le transfiere la energía, de forma que el fluoróforo se excita y al volver a su estado fundamental emite un fotón.

El catalizador, enzima o ión metálico, reduce la energía de activación y proporciona el ambiente adecuado para la producción de una alta eficiencia quimioluminiscente durante el proceso. Los cofactores necesarios en ocasiones para convertir uno o más de los sustratos en una forma capaz de reaccionar e interaccionar con el catalizador o para proporcionar un grupo saliente eficaz cuando requiere un marcado para producir el emisor excitado.

Instrumentación La luz emitida en el transcurso de una reacción química o bioquímica esta relacionada con la concentración de las especies participantes y por tanto, es proporcional a la concentración de las especies participantes. Por esta razón, la medida de luz emitida es un indicador de la cantidad de analito presente y al instrumento básico que es capaz de realizar estas medidas se llama luminómetro.

Una de las ventajas más importantes de la quimioluminiscencia como técnica analítica es la simplicidad de la instrumentación, que incluye como componentes principales: Una célula de reacción Un compartimiento cerrado de luz Un dispositivo de inyección y mezcla de reactivos Un detector de luz Un procesador de señal

Fundamento de CLIA

CLIA Es la cuantificación de una sustancia, utilizando una reacción antígeno anticuerpo, un marcador como indicador de la reacción que puede ser un éster de acridina u otro que en combinación con peróxido ácido o hidróxido de sodio, en contacto con la muestra y el analizador proporcionan la reacción quimioluminiscente. El peróxido-ácido provee el agente oxidante para el éster de acridina. El hidróxido proporciona un cambio de pH necesario para que la reacción de oxidación ocurra.

La emisión de luz es causada por los productos de una reacción química específica. La combinación de las propiedades de aplicación de una enzima y una reacción de detección usando quimioluminiscencia o bioluminiscencia proporciona una alta sensibilidad analítica

El ensayo de CLIA es de tipo sándwich, en el cual, el antígeno en la muestra del paciente es sometido en la reacción sándwich, el anticuerpo se encuentra covalentemente unido a partículas paramagnéticas y el anticuerpo secundario está marcado con éster de acridina. Una reacción directa existe entre la concentración de antígeno en la muestra del paciente y la cantidad de luz emitida durante la oxidación del éster de acridina.

Beneficios de los sistemas quimioluminiscentes Los inmunoensayos por quimioluminiscencia evitan los desechos tóxicos y los resultados que se obtienen son equiparables con RIA. Cuentan con refrigeración integrada, conservando los reactivos en buen estado con el mínimo de manipulación por parte del operador. Cuentan con un lector para evitar confusiones y disminuyendo el tiempo de programación. El rango de tiempo para la obtención de los resultados de perfiles. La estabilidad de las calibraciones es de 28 días optimizando el costo de la prueba y la estabilidad de los reactivos va de 8 a 12 meses. Tiene la capacidad de procesar un promedio de 60 muestras simultáneamente. Monitoreo de la cantidad de reactivos disponibles Las curvas de calibración pueden ser consultadas en cualquier momento.

Equipos con tecnología quimioluminiscente ThunderBolt Architect i1000SR IS 1200 Hitachi CLA-1 Bio-Flash AccuLite TSH

Muchas gracias…