Реферат на тему:

“Люмінесцентний якісний і кількісний аналіз в медико-біологічних дослідженнях”

П л а н :

Загальні дані про люмінесценцію.

Історія розвитку люмінесцентного аналізу.

Апаратура.

Фотолюмінофори.

визначення інтенсивності люмінесценції.

Люмінесценція - особливий вид світіння речовин без підвищення температури - відома ще з глибокої старовини. Однак пройшло багато століть, перш ніж людині вдалось цілком розкрити її природу.

Наукову розробку цього питання починають В. В. Петров, Стоці, Беккерель.

Термін "люмінесценція" і класифікацію типів світіння вперше запропонував німецький фізик Видеманн. Однак його визначення було неповним.

При люмінесцентному аналізі в хірургії в основному приходиться мати справа з фотолюмінісценцією, одержуваної під дією ультрафіолетових променів.

При фотолюмінісценції частка починає інтенсивно світитися в результаті захоплення квантів активуючого світла. Причому, повертаючись до вихідного стану, він віддає отриману енергію у виді світла, довжина хвилі якого більша довжини хвилі джерела порушення.

Тарьян вважав, що порушення, чи іонізація електронів, завжди є первинним процесом виникнення люмінесценції. Розрізняють два типи люмінесценції - флуоресценцію і фосфоресценцію.

Флуоресценція - це світіння, що спостерігається під час активації, а фосфоресценція - світіння, що продовжується деякий час після припинення активації. В медицині надають більшу перевагу флуоресценції.

В.А. Юсін виділяє три види люмінесценції: вільну, або первинну, масковану та вторинну, або експериментальну.

Вільна, люмінесценція відзначається в тому випадку, коли в досліджуваному матеріалі вже маються активні флуорохроми. Маскована люмінесценція спостерігається тоді, коли під впливом хімічних процесів раніше неактивні флуорохроми переходять в активні. Вторинна, чи експериментальна, люмінесценція має місце, коли в організм або у досліджуваний матеріал попередньо вводять флуорохроми (офарбовують його).

Історія люмінесцентного аналізу пов'язана з розвитком навчання про люмінесценцію взагалі.

Початок розвитку цього методу відноситься до глибокої старовини. Віками люди спостерігали за світінням у темряві гнилого дерева, комах, однак природа цього явища тривалий час залишалася нерозкритої. Рукописні зведення про люмінесценцію починаються з Каскаріоло, що у 1604 р. синтезував першу штучну речовину здатну до люмінесценції (болонский фосфор).

Пізніше алхіміки відкрили цілий ряд мінералів, що світяться в темряві. Досвід обмежувався якісними спостереженнями і складанням хімічних рецептів фосфорів.

Перший крок у дослідженні люмінесценції зробив російський академік В.В. Петров. Він вивчав біологічну тканину (гниюче м'ясо, рибу та ін.) і підійшов до проблеми світіння винятково з хімічної точки зору. На підставі цих дослідів В.В. Петрову вдалося відокремити хемілюмінесценцію від фотолюмінісценції.

Гершель у 1800 р. відкрив інфрачервоні промені. Це навело на думку про те, що до фіолетової частини спектра примикає область невидимих променів, що незабаром були виділені і названі ультрафіолетовими. В.В.Петров у 1802 р. винайшов дугову лампу, що являлася могутнім джерелом ультрафіолетових променів. Наприкінці XІХ ст. з'являються перші дисертаційні роботи з застосування люмінесцентного аналізу, що стосуються вивчення біологічних об'єктів.

У 1903 р. Вуд запропонував виділяти потрібний для люмінесценції спектр променів, використовуючи для цього спеціальний фільтр. Користуючись цим фільтром, автор вивчав флуоресценцію шкіри, волосся, зубів. У 1918 р. він описав флуоресценцію кришталика ока людини.

Справжнім поштовхом до практичного застосування люмінесцентного аналізу в медицині і біології варто вважати введення в методику дослідження скляних фільтрів, поява кварцових ламп, а згодом і винахід зручної аналітичної лампи. Перший патент на ртутну лампу низького тиску отриманий російським професором Рєп’євим. У 1925 р. фірма "Hanay" використовувала чорне скло в аналітичній кварцовій лампі. Вітчизняна промисловість випустила кольорові скельця марки УФС, призначені для виділення ультрафіолетового випромінювання.

Із створенням компактної апаратури різко збільшилося число робіт з люмінесцентного аналізу в біології і медицині. Метод виявився особливо коштовним у тих випадках, коли характер завдань, що вирішуються, вимагав використовувати специфічні переваги люмінесцентного аналізу й у першу чергу його велику чутливість.

З 20-х років ХХ ст. посилено розвивається наукове вивчення власного світіння (первинної люмінесценції) біологічних тканин.

У цей період дослідники користалися найбільш простим і легко доступним прийомом - безпосереднім спостереженням люмінесценції досліджуваного об'єкту.

Оскільки теоретичні уявлення про люмінесценцію ще тільки формувались, те і розвиток люмінесцентного аналізу в хірургії йшло в основному методом експериментів. У цей період широко вивчається власне світіння тканин і органів, вилучених при операції. Відкрите положення і доступність зовнішніх покривів дозволили досліджувати патологічні процеси, що локалізуються в шкірі.

Вторинна люмінесценція з'являється після фарбування тканин організму спеціальними барвниками - флуорохромами. Флуорохром, уведений в досліджуваний об'єкт у незначних кількостях, значно підсилює світіння і додає йому характерний колір. Вторинна люмінесценція відкриває великі перспективи для дослідження багатьох захворювань людини, хімічних компонентів клітки і міжклітинної речовини.

У 50-х роках зникли сумніву щодо надійності люмінесцентного методу. Конкретні методики стали розроблятися на високому теоретичному рівні з використанням сучасної апаратури, виявилися можливості і перспективи цього методу в медицині. Висловлено позитивні думки про застосування вторинної люмінесценції в різних галузях хірургії.

Успіх сучасного люмінесцентного дослідження значною мірою пов'язаний із застосуванням флуоресцеїну, а ефективність люмінесцентного дослідження – з можливістю створення достатньої концентрації флуорохрому в ураженій тканині. Останнє ж залежить від способів уведення флуорохрому, тому що кожний з них у неоднаковому ступені забезпечує досягнення необхідної концентрації препарату у вогнищі ураження й у крові.

Варто сказати, що в різні періоди часу хірурги використовували при вивченні вторинної люмінесценції місцеве зрошення флуорохромом досліджуваних поверхонь для виявлення поверхневих виразок, пероральне і парентеральне введення препарату. Флуорохроми вводили в просвіт порожнистих органів, у тканину, у спинномозковий канал.

На початку ХХ ст. дослідники вивчали фізіологічні процеси, що відбуваються в організмі піддослідних тварин, і анатомічну будову нормальних органів.