التألق الذاتي

صورة مجهرية لورق يتألق ذاتيًا تحت إضاءة فوق بنفسجية . يبلغ قطر الألياف الفردية في هذه العينة حوالي 10 ميكرومتر .

التألق الذاتي هو التألق الطبيعي للهياكل البيولوجية ( الفلوروفورات الذاتية ) [ 1 ] مثل الميتوكوندريا والليزوزومات ، على عكس التألق الناتج عن علامات التألق المضافة صناعياً ( الفلوروفورات ). [ 2 ]

إن أكثر الجزيئات التي يتم رصدها بشكل شائع هي NADPH والفلافينات ؛ ويمكن أن تساهم المصفوفة خارج الخلوية أيضًا في التألق الذاتي بسبب الخصائص الجوهرية للكولاجين والإيلاستين . [ 2 ]

بشكل عام، تُظهر البروتينات التي تحتوي على كمية متزايدة من الأحماض الأمينية التربتوفان والتيروسين والفينيل ألانين درجة معينة من التألق الذاتي . [ 3 ]

تحدث ظاهرة التألق الذاتي أيضاً في المواد غير البيولوجية الموجودة في العديد من الأوراق والمنسوجات. وقد ثبت أن التألق الذاتي في الأوراق النقدية الأمريكية وسيلة للتمييز بين العملة المزيفة والعملة الأصلية. [ 4 ]

المجهر

صورة متعددة الأطياف لأنسجة من أمعاء فأر ، توضح كيف يمكن للتألق الذاتي أن يحجب العديد من إشارات التألق.

قد يمثل التألق الذاتي مشكلة في المجهر الفلوري . يتم وضع الأصباغ الباعثة للضوء (مثل الأجسام المضادة الموسومة بالفلور) على العينات لتمكين رؤية تراكيب محددة.

يتداخل التألق الذاتي مع الكشف عن إشارات التألق المحددة، خاصة عندما تكون الإشارات المهمة خافتة للغاية - فهو يتسبب في ظهور هياكل أخرى غير تلك المهمة.

في بعض المجاهر (وخاصة المجاهر البؤرية )، من الممكن الاستفادة من اختلاف عمر حالات الإثارة للعلامات الفلورية المضافة والجزيئات الداخلية لاستبعاد معظم التألق الذاتي.

صورة مجهرية فائقة الدقة للتألق الذاتي/صورة نانوية بصرية لهياكل خلوية غير مرئية باستخدام المجهر الضوئي متحد البؤر

في بعض الحالات، قد يُسهم التألق الذاتي في إضاءة التراكيب محل الاهتمام، أو يكون بمثابة مؤشر تشخيصي مفيد . [ 2 ]

على سبيل المثال، يمكن استخدام التألق الذاتي للخلايا كمؤشر على السمية الخلوية دون الحاجة إلى إضافة علامات فلورية. [ 5 ]

يمكن استخدام التألق الذاتي للجلد البشري لقياس مستوى منتجات الغلكزة المتقدمة (AGEs)، والتي تتواجد بكميات أكبر خلال العديد من الأمراض البشرية . [ 6 ]

التألق الذاتي في قشرة الموز تحت ظروف إضاءة مختلفة.

يمكن لأنظمة التصوير البصري التي تستخدم التصوير متعدد الأطياف أن تقلل من تدهور الإشارة الناتج عن التألق الذاتي مع إضافة قدرات محسّنة لتعدد الإرسال . [ 7 ]

كشف المجهر فائق الدقة SPDM عن أجسام خلوية ذاتية التألق لا يمكن اكتشافها في ظل ظروف التصوير الفلوري التقليدية. [ 8 ]

قائمة الفلوروفورات الذاتية السائدة

مجموعةجزيءالإثارة (نانومتر)ذروة الفلورة (نانومتر)
الحيوانات (زوا)
الفطريات
النباتات
مرجع
NAD(P)H340450ZFP[ 9 ]
الكلوروفيل465–665673–726P
الكولاجين270–370305–450Z[ 9 ]
الريتينول500ZFP[ 10 ]
الريبوفلافين550ZFP[ 10 ]
كوليكالسيفيرول380–460Z[ 10 ]
حمض الفوليك450ZFP[ 10 ]
البيريدوكسين400ZFP[ 10 ]
التيروسين270305ZFP[ 3 ]
ثنائي التيروسين325400Z[ 3 ]
تجمعات شبيهة بالإكسيمر (الكولاجين)270360Z[ 3 ]
ناتج إضافة الجليكيشن370450Z[ 3 ]
إندولامينZ
ليبوفوسين410–470500–695ZFP[ 11 ]
اللجنين (مادة بوليفينولية )335–488455–535P[ 12 ]
التربتوفان280300–350ZFP
فلافين380–490520–560ZFP
الميلانين340–400360–560ZFP[ 13 ]
النيكوتيناميداتNADH غير المرتبط250-300 و 300-380420–480[ 1 ]
NADPH غير المرتبط
NADH المرتبط بالبروتينانزياح أزرق ≈20 نانومتر مقارنة بشكله غير المرتبطانزياح أزرق ≈20 نانومتر مقارنة بالشكل غير المرتبط
NADPH المرتبط بالبروتين
الفلافيناتالريبوفلافين (فيتامين ب2)210–290 و 325–490480–625 و 490–600
فلافين أحادي النوكليوتيد (FMN)
فلافين أدينين ثنائي النوكليوتيد (FAD + )
الكولاجينالأنواع من 1 إلى 28250–450 [ 14 ]250–550 [ 14 ]
البورفيريناتكوبروبورفيرين الأول≈360–440580–730
بروتوبورفيرين IX350–650580–730
الأحماض الأمينية العطريةالتيروسين250–325300-400 و 500-600
التربتوفان250–310300–425
ثنائي التيروسين250–350350–410
الإيلاستين300–480450–650
A2E250–550500–750
ليبوفوسين320–480400–700
الميلانين350–600450–800
الكيراتين365–460410–600
الريتينولالريتينول250–380414–550
بروتين ربط الريتينول (RBP) المرتبط بالريتينول260–400250–575
RBP غير المقيد250–575
المواد المضيئة في الأنسجة الحيوانية، بحسب التصنيف، هي أيضاً مضيئة في الأنسجة البشرية .

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 كامبل، جاريد م.؛ جوسنيل، مارتن؛ آغا، عدنان؛ هاندلي، شانون؛ كناب، ألين؛ أنور، عياد ج.؛ بهارجافا، أكانكشا؛ غولدس، إيوا م. (2024-06-12). "التقييم غير الموسوم للفلوروفورات الذاتية البيولوجية الرئيسية: خصائص المواد وفرص التطبيقات السريرية" . المواد المتقدمة . 36 (42). doi : 10.1002/adma.202403761 . ISSN 0935-9648 . مؤرشف من الأصل في 2025-06-11. 
  2. 1 2 3 مونيسي، م. (2005). "أبحاث التألق الذاتي للخلايا والأنسجة وتطبيقاتها التشخيصية". المراجعة السنوية للتكنولوجيا الحيوية . 11 : 227-256 . doi : 10.1016/S1387-2656(05)11007-2 . ISBN 9780444519528PMID 16216779 
  3. 1 2 3 4 5 مينتر، جوليان م. (2006). "تأثير درجة الحرارة على تألق الكولاجين". العلوم الكيميائية الضوئية والبيولوجية الضوئية . 5 (4): 403-410 . doi : 10.1039/ b516429j . PMID 16583021. S2CID 34205474 .  
  4. تشيا، توماس؛ ليفين، مايكل (17 نوفمبر 2009). "الكشف عن العملات الورقية الأمريكية المزيفة باستخدام عمر التألق الذاتي" . أوبتكس إكسبرس . 17 (24): 22054-22061 . Bibcode : 2009OExpr..1722054C . doi : 10.1364/OE.17.022054 . PMID 19997451 . 
  5. فريتشه، م.؛ ماندينيوس، س. ف. (سبتمبر 2010). "أساليب الاستشعار القائمة على الخلايا الفلورية لاختبار السمية". مجلة الكيمياء التحليلية الحيوية . 398 (1): 181-191 . doi : 10.1007/s00216-010-3651-6 . PMID 20354845. S2CID 22712460 .  
  6. جيريتس، ​​إي جي؛ سميت، إيه جيه؛ بيلو، إتش جيه (مارس 2009). "منتجات الغلكزة المتقدمة، والتألق الذاتي، ووظائف الكلى" . مجلة أمراض الكلى، وغسيل الكلى، وزراعة الكلى . 24 (3): 710-713 . doi : 10.1093/ndt/gfn634 . PMID 19033250 . 
  7. مانسفيلد، جيمس ر.؛ جوساج، كيرك و.؛ هويت، كليفورد س.؛ ليفنسون، ريتشارد م. (2005). "إزالة التألق الذاتي، والتعدد، وطرق التحليل الآلي للتصوير الفلوري في الجسم الحي" . مجلة البصريات الطبية الحيوية . 10 (4): 041207. Bibcode : 2005JBO....10d1207M . doi : 10.1117 /1.2032458 . PMID 16178631. S2CID 35269802 .  
  8. كوفمان، ر.؛ مولر، ب.؛ هاوسمان، م.؛ كريمر، س. (2010). "تصوير التراكيب الخلوية الداخلية الخالية من العلامات باستخدام مجهر التموضع". ميكرون . 42 (4): 348-352 . doi : 10.1016/j.micron.2010.03.006 . PMID 20538472 . 
  9. 1 2 جورجاكودي، آي.؛ جاكوبسون، بي سي؛ مولر، إم جي؛ شيتس، إي إي؛ باديزادجان، ك.؛ كار-لوك، دي إل؛ وآخرون . (2002-02-01). "NAD(P)H والكولاجين كمؤشرات حيوية فلورية كمية في الجسم الحي للتغيرات الظهارية ما قبل السرطانية". أبحاث السرطان . 62 (3): 682-687 . PMID 11830520 .  
  10. 1 2 3 4 5 زيبفيل، دبليو آر؛ ويليامز، آر إم؛ كريستي، آر؛ نيكيتين، إيه واي؛ هايمان، بي تي؛ ويب، دبليو دبليو (10 يونيو 2003). "مجهر الانبعاث الذاتي للأنسجة الحية باستخدام التألق الذاتي المُثار متعدد الفوتونات وتوليد التوافقي الثاني" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 100 (12): 7075-7080 . Bibcode : 2003PNAS..100.7075Z . doi : 10.1073/pnas.0832308100 . PMC 165832. PMID 12756303 .  
  11. شونينبروشر، هولجر؛ أدهيكاري، رامكريشنا؛ موخيرجي، براسون؛ كيسي، توماس؛ راسموسن، مارك؛ مايستروفيتش، فرانك؛ وآخرون . (2008). "طريقة تعتمد على التألق، وتستغل الليبوفوسين، للكشف الفوري عن أنسجة الجهاز العصبي المركزي في ذبائح الأبقار" . مجلة الكيمياء الزراعية والغذائية . 56 (15): 6220-6226 . doi : 10.1021/jf0734368 . PMID 18620407 .  
  12. دونالدسون، لويد؛ ويليامز، ناري (فبراير 2018). " التصوير والتحليل الطيفي للفلوروفورات الطبيعية في إبر الصنوبر" . النباتات . 7 (1): 10. doi : 10.3390/plants7010010 . PMC 5874599. PMID 29393922 .  
  13. غالاس، جيمس م. وإيسنر، ملفين (مايو 1987). "تألق الميلانين - اعتماده على طول موجة الإثارة والتركيز". الكيمياء الضوئية والبيولوجيا الضوئية . 45 (5): 595-600 . doi : 10.1111/j.1751-1097.1987.tb07385.x . S2CID 95703924 . 
  14. 1 2 نتائج متنوعة في الأدبيات تختلف باختلاف النوع والبنية وطريقة التحضير