Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » التلألؤ الحيوي

التلألؤ الحيوي

1890
  • Raphaël Dubois
كائنات حية متألقة بيولوجيًا في بيئة مختبرية لأبحاث الكيمياء الحيوية.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

التلألؤ الحيوي هو إنتاج وانبعاث الضوء من كائن حي. وهو شكل طبيعي من التلألؤ الكيميائي، حيث تُطلق الطاقة من خلال تفاعل كيميائي على شكل انبعاث ضوئي. يتضمن التفاعل الأساسي صبغةً باعثةً للضوء، وهي لوسيفيرين، وإنزيمًا، وهو لوسيفيراز، يُحفّز التفاعل، عادةً مع الأكسجين كعامل مُشارك.

وقد تطور التلألؤ الحيوي بشكل مستقل عدة مرات عبر مختلف فروع الحياة، من البكتيريا والفطريات إلى الحشرات وأسماك أعماق البحار. وعلى الرغم من تنوع الكيمياء الكامنة وراء ذلك، إلا أنها تتبع نمطًا مشتركًا بشكل عام. حيث يعمل إنزيم (لوسيفيراز) على ركيزة (لوسيفيرين) لإنتاج حالة وسيطة مثارة. على سبيل المثال، في اليراعات، يحفز إنزيم لوسيفيراز تفاعل لوسيفيرين اليراع مع الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) والمغنيسيوم لتكوين أدينيلات اللوسيفيريل. يتفاعل هذا المركب بعد ذلك مع الأكسجين الجزيئي لتكوين بيروكسيد وسيط غير مستقر للغاية، والذي يتحلل إلى أوكسيلوسيفيرين في حالة مثارة ويطلق AMP. ثم ينبعث من الأوكسيلوسيفيرين المثار فوتون ينتج عنه التوهج الأصفر والأخضر المميز. وتعني الكفاءة العالية للعديد من أنظمة الإنارة الحيوية (يمكن أن يقترب المردود الكمي من 1) أن كل الطاقة تقريبًا تنبعث في صورة ضوء، مع القليل جدًا من الحرارة، مما يكسبها اسم ‘الضوء البارد’. وقد جعلت هذه الكفاءة وخصوصية تفاعل الإنزيم والركيزة من أنظمة لوسيفيراز أدوات لا تقدر بثمن في التكنولوجيا الحيوية، خاصةً كجينات مراسلة لدراسة التعبير الجيني ووظيفة البروتين.

UNESCO Nomenclature: 2302
- الكيمياء الحيوية

يكتب

العملية البيولوجية

الاضطراب

كبير

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • مراقبة الكائنات المتوهجة (على سبيل المثال، اليراعات، والخشب المتوهج) عبر التاريخ
  • تطوير علم الإنزيمات وفهم تفاعلات الإنزيم والركيزة
  • عزل وتوصيف الجزيئات العضوية
  • التطورات في علم الوراثة وعلم الأحياء الجزيئي التي تسمح باستنساخ الجينات (لاختبارات المراسل)

التطبيقات

  • الجينات المراسلة في علم الأحياء الجزيئي (اختبار لوسيفيراز)
  • التصوير الطبي الحيوي للعمليات الخلوية وتطور الأمراض في الحيوانات الحية
  • المراقبة البيئية للسمية (على سبيل المثال، الاختبارات البكتيرية)
  • تطوير تقنيات الإضاءة الجديدة
  • اكتشاف الأدوية وفحصها

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

مرتبط بما يلي: التلألؤ الحيوي، لوسيفيرين، لوسيفيرين، لوسيفيراز، كائن حي، انبعاث الضوء، اليراع، الفسفور ثلاثي الفوسفات، جين المراسل، الضوء البارد، الكيمياء الحيوية.

السياق التاريخي

1890
1955
1980
1880
1897
1970

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.