Fluoresensi

Fluoresensi, atau fluoresensi, adalah emisi cahaya oleh suatu zat setelah menyerap radiasi elektromagnetik, biasanya UV atau biru. Elektron tereksitasi ke tingkat energi lebih tinggi, lalu kembali ke keadaan lebih rendah sambil memancarkan foton berwarna lebih panjang. Prosesnya cepat, dengan lifetimes nanodetik.

Mekanismenya dijelaskan lewat diagram Jablonski: eksitasi S0 ke S1, relaksasi sambil memancarkan fluoresensi; jalur nonradiatif melalui vibrasi; bisa terjadi intersystem crossing ke keadaan triplet yang berujung pada phosphoresensi. Lingkungan sekitar mempengaruhi efisiensi dan panjang gelombang emisif.

Fluorofor adalah zat yang mampu fluoresensi: organik seperti fluorescein dan rhodamine, protein seperti GFP, hingga quantum dots. Sifat utama meliputi panjang gelombang emisif, kuantum yield, dan lifetime, yang dipengaruhi pelarut, pH, suhu, serta interaksi dengan molekul lain. Fenomena solvatochromism menggambarkan perubahan emisif akibat pelarut.

Aplikasi fluoresensi luas di ilmu hayati dan analitik. Digunakan dalam fluoresensi mikroskopi, mikroskopi konfokal, dan flow cytometry untuk visualisasi molekul dan sel, serta deteksi sensor kimia dan diagnostik.

Keterbatasan utama meliputi fotobleaching, autofluoresensi sampel, dan fototoksisitas. Pemilihan fluorofor yang tepat, eksitasi efisien, serta teknik pemrosesan gambar diperlukan untuk memaksimalkan sinyal sambil meminimalkan gangguan.

Perbandingan singkat dengan fosforelensi: fluoresensi melibatkan emisi dari keadaan tereksitasi singlet dengan emisi cepat; fosforelensi melibatkan keadaan triplet dan emisi yang lebih lambat. Kedua fenomena sering dimanfaatkan untuk analisis cahaya pada berbagai aplikasi ilmiah.