Interna: Carrasco Trinidad Nadia QUIMIOLUMINISCENCIA Interna: Carrasco Trinidad Nadia

Historia de los Inmunoensayos Rosalyn Sussman Yalow 1950 1960 Eva Engvall A. Campbell & Ashok Patel 1990 2000 1970 1980 2010 Quimioluminiscencia en Química Clínica En autoinmunidad 1971 ELISA 1950s RIA & Latex 1983 Quimio- luminiscencia 2011 BIO-FLASH 1977 Premio Nobel P. Perlmann & E. Engvall Schuurs & van Weemen Yalow & Berson Yalow & Berson Singer & Plotz A. Campbell & Ashok Patel 2

Tipos de inmunoensayo Los tipos de inmunoensayo comerciales más comunes ELISA / FEIA Fluorescencia Quimioluminiscencia Factores diferenciales: Revelado (colorimétrico, fluorescencia, quimioluminiscencia, …) Fase sólida (placa, micropartícula, …) 3

Tipos de inmunoensayo Selección del inmunoensayo en función del rango de medida TURBIDIMETRIA NEFELOMETRIA TURBIDIMETRIA POTENCIADA POR LATEX ELISA INMUNOFLUORESCENCIA RIA QUIMIOLUMINESCENCIA (CMIA) 1 pg/mL 1 ng/mL 1 µg/mL Concentración de analito 1 mg/mL 4

¿Que es la Quimioluminiscencia?

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): Sustancia que es estimulada por fotones de luz. Bioluminiscencia: 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.

TIPOS DE QUIMIOLUMINISCENCIA 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. El mecanismo es el mismo para la formación del intermedio electrónicamente excitado, pero este intermedio no puede emitir directamente el fotón para dar quimioluminiscencia. 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. 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.

Requisitos de la emisión QL a) la reacción debe ser exotérmica y producir la suficiente energía para formar el estado electrónicamente excitado. c) la emisión de un fotón debe ser un proceso de desactivación del producto excitado favorable en relación a otros procesos no radiantes. b) El camino de reacción debe ser favorable a canalizar la energía hacia la formación de un estado electrónicamente excitado.

Factores que influyen en la emisión QL La estructura química del precursor quimioluminiscente. La presencia de iones metálicos La hidrofobicidad del disolvente y la composición de la disolución La naturaleza y concentración de otras sustancias que afectan el proceso de QL El catalizador seleccionado La temperatura pH y fuerza iónica

INSTRUMENTACIÓN BÁSICA La medida de la luz emitida por una reacción química o bioquímica está relacionada con la concentración de las especies participantes: la producción total de luz está directamente relacionada con la cantidad de luz emitida y, consecuentemente, es proporcional a la concentración de la especie concreta.

INSTRUMENTACIÓN BÁSICA 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

Reacción quimioluminiscente Emisión de luz generada a partir de una reacción química, generalmente dentro del espectro visible (380 - 780 nm) Dependiendo de la cinética de la emisión de luz: Flash: emisión rápida llegando al pico en décimas de segundo y decayendo en pocos segundos (Acridinio, Derivados del luminol…) Glow: emisión lenta, llegando al máximo en minutos y manteniéndose estable por cerca de una hora (dioxetanos) 3500 3500 Flash Glow Unidades Relativas de Luz (RLUs) 3000 3000 2500 2500 2000 2000 1500 1500 1000 1000 500 500 0 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 Tiempo (s) Unidades Relativas de Luz (RLUs) 5 10 15 20 Tiempo (min) 25 30 35 7

UTILIDAD DE LA QUIMIOLUMINISCENCIA

Beneficios de los sistemas quimioluminiscentes 19

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

Muchas gracias…