फ्लोरोफोरे

फ्लोरोफोरे (प्रतिदीप्तिधर) या प्रतिदीप्ति वर्णी, वर्णमूलक के समान एक प्रतिदीप्ति रासायनिक यौगिक है जो प्रकाश उत्तेजना पर प्रकाश को फिर से उत्सर्जित कर सकता है। फ्लोरोफोरेमें सामान्यतः कई संयुक्त सुगन्धित समूह होते हैं, या कई π आबंध के साथ तलीय अथवा चक्रीय अणु होते हैं। फ्लोरोफोरेकभी-कभी अकेले उपयोग किया जाता है, तरल पदार्थ में रंजक अन्वेषक के रूप में, कुछ संरचनाओं के अभिरंजन होने के लिए रंजक के रूप में, एंजाइमों के एक कार्यद्रव के रूप में, या एक जांच या संकेतक के रूप में (जब इसकी प्रतिदीप्ति ध्रुवीयता या आयनों जैसे पर्यावरणीय पहलुओं से प्रभावित होती है)। अधिक सामान्यतः वे एक दीर्घ अणु के लिए सहसंयोजक बंधन होते हैं, जो एफाइन या जैवसक्रिय अभिकर्मकों (रोगप्रतिकारक, सूक्ष्माणुरोधी, न्यूक्लिइक कोशिका अम्ल) के लिए एक लक्षक (या रंजक, या ध्रुवता, या आयन) के रूप में कार्य करते हैं। फ्लोरोफोरेविशेष रूप से विभिन्न प्रकार के विश्लेषणात्मक तरीकों, यानी, प्रतिदीप्ति अणुवीक्षण यन्त्र और प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोमिकी में ऊतकों, कोशिकाओं या सामग्रियों को अभिरंजन करने के लिए उपयोग किया जाता है।

फ्लोरेसिन, इसके अमाइन-प्रतिघातक आइसोथियोसाइनेट व्युत्पन्न फ्लोरेसिन आइसोथियोसाइनेट (FITC) के माध्यम से, सबसे लोकप्रिय फ्लोरोफोरेमें से एक रहा है। रोगप्रतिकारक लेबलिंग से, अनुप्रयोग कार्बोक्सीफ्लोरेसिन (FAM), TET, ...) के माध्यम से न्यूक्लिइक कोशिका अम्ल में फैल गए हैं। अन्य ऐतिहासिक रूप से सामान्य प्रतिदीप्तिधरस रोडामाइन (TRITC), अनंतमूलि और साइनाइन के व्युत्पादी हैं। फ्लोरोफोरेकी नई पीढ़ी, जिनमें से कई सांपातिक हैं, प्रायः बेहतर प्रदर्शन करते हैं, तुलनात्मक उत्तेजना और उत्सर्जन के साथ पारंपरिक रंगों की तुलना में अधिक फोटोस्टेबल, उज्जवल और/या कम pH-संवेदनशील होते हैं।

प्रतिदीप्ति
फ्लोरोफोरेएक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य की प्रकाश ऊर्जा को अवशोषित करता है और एक लंबी तरंग दैर्ध्य पर प्रकाश का उत्सर्जन करता है। अवशोषित तरंग दैर्ध्य, परिमाण दक्षता, और उत्सर्जन से पहले का समय फ्लोरोफोरेसंरचना और उसके रासायनिक वातावरण दोनों पर निर्भर करता है, क्योंकि इसकी उत्तेजित अवस्था में अणु आसपास के अणुओं से संपर्क करता है। अधिकतम अवशोषण की तरंग दैर्ध्य (≈ उत्तेजन) और उत्सर्जन (उदाहरण के लिए, अवशोषण/उत्सर्जन = 485 nm/517 nm) किसी दिए गए फ्लोरोफोरेको संदर्भित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट शब्द हैं, लेकिन पूरे वर्णक्रम पर विचार करना महत्वपूर्ण हो सकता है। उत्तेजना तरंग दैर्ध्य वर्णक्रम एक बहुत ही संकीर्ण या व्यापक दल हो सकता है, या यह कटऑफ स्तर से अतिरिक्त हो सकता है। उत्सर्जन वर्णक्रम सामान्यतः उत्तेजना वर्णक्रम की तुलना में तेज होता है, और यह लंबी तरंग दैर्ध्य और तदनुसार कम ऊर्जा वाला होता है। उत्तेजना ऊर्जा दृश्यमान वर्णक्रम के माध्यम से पराबैंगनी से होती है, और उत्सर्जन ऊर्जा प्रकाश से निकट अवरक्त क्षेत्र में जारी रह सकती है।

प्रतिदीप्तिधरस की मुख्य विशेषताएं हैं: ये विशेषताएँ प्रकाशविरंजन या फोटोरेसिस्टेंस (निरंतर प्रकाश उत्तेजना पर प्रतिदीप्ति की हानि) सहित अन्य गुणों को चलाती हैं। अन्य मापदंडों पर विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि फ्लोरोफोरेअणु की ध्रुवीयता, फ्लोरोफोरेआकार और आकार (अर्थात प्रतिदीप्ति विषमदैशिकता पतिरूप के लिए), और अन्य कारक प्रतिदीप्तिधरस के व्यवहार को बदल सकते हैं।
 * अधिकतम उत्तेजना और उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य (नैनोमीटर (nm) में व्यक्त): उत्तेजना और उत्सर्जन स्पेक्ट्रा में शिखर से मेल खाती है (सामान्यतः एक चोटी प्रत्येक)।
 * चर्वणक अवशोषण गुणांक (मोलर में-1सेमी-1): दिए गए तरंगदैर्घ्य पर अवशोषित प्रकाश की मात्रा को विलयन में फ्लोरोफोरेकी सांद्रता से जोड़ता है।
 * परिमाण उपज: घटना प्रकाश से उत्सर्जित प्रतिदीप्ति तक स्थानांतरित ऊर्जा की दक्षता (= अवशोषित फोटॉनों में उत्सर्जित फोटॉनों की संख्या)।
 * जीवनकाल (पिकोसेकंड्स में): प्रतिदीप्तिधरे की जमीनी स्थिति में लौटने से पहले उत्तेजित अवस्था की अवधि है। यह उत्साहित फ्लोरोफोरेकी आबादी को मूल राशि के 1/e (≈0.368) तक क्षय होने में लगने वाले समय को संदर्भित करता है।
 * स्टोक्स विस्थापन: अधिकतम उत्तेजना और अधिकतम उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य के बीच का अंतर।
 * गूढ़ अंश: प्रतिदीप्ति उत्सर्जन में सक्रिय अणुओं का अनुपात। परिमाण बिन्दु के लिए, लंबे समय तक एकल-अणु सूक्ष्मदर्शिकी ने दिखाया कि सभी कणों का 20-90% प्रतिदीप्ति उत्सर्जित नहीं करता है। दूसरी ओर, संयुग्मित बहुलक नैनोकण (Pबिंदु) उनके प्रतिदीप्ति में लगभग कोई गूढ़ अंश नहीं दिखाते हैं। प्रतिदीप्त प्रोटीन में प्रोटीन मिसफॉल्डिंग या दोषपूर्ण वर्णमूलक गठन से एक गूढ़ अंश हो सकता है।

फ्लोरोफोरेका उपयोग अन्य प्रतिदीप्त रंजक के प्रतिदीप्ति को बुझाने के लिए भी किया जा सकता है (लेख द्रुतशीतन (प्रतिदीप्ति) देखें) या उनके प्रतिदीप्ति को और भी लंबी तरंग दैर्ध्य पर प्रतिसारण करने के लिए (देखें लेख फोर्स्टर अनुनाद ऊर्जा हस्तांतरण (FRET))।

प्रतिदीप्ति समीकरण पर अधिक देखें।

आकार (आणविक भार)
अधिकांश फ्लोरोफोरे20 - 100 परमाणुओं (200 - 1000 डाल्टन (इकाई) के कार्बनिक छोटे अणु होते हैं - कलमबंद संशोधनों और संयुग्मित अणुओं के आधार पर आणविक भार अधिक हो सकता है), लेकिन बहुत बड़े प्राकृतिक फ्लोरोफोरेभी होते हैं जो प्रोटीन होते हैं: हरा प्रतिदीप्त प्रोटीन (GFP) 27 kडाल्टन (ईकाई) है और कई फ़ाइकोबिलिप्रोटिन (PE, APC...) ≈240kDa हैं। 2020 में, सबसे छोटे ज्ञात फ्लोरोफोरेको 3-हाइड्रोक्सीसोनिकोटिनल्डिहाइड |

परिमाण बिंदु जैसे प्रतिदीप्ति कण: 2-10 nm व्यास, 100-100,000 परमाणु, भी फ्लोरोफोरेमाने जाते हैं।

फ्लोरोफोर का आकार टैग किए गए अणु को प्रभावी रूप से बाधित कर सकता है, और प्रतिदीप्ति ध्रुवीयता को प्रभावित कर सकता है।

परिवार
फ्लोरोफोर अणु या तो अकेले उपयोग किए जा सकते हैं, या एक कार्यात्मक प्रणाली के फ्लोरोसेंट मूल भाव के रूप में काम कर सकते हैं। आणविक जटिलता और सिंथेटिक तरीकों के आधार पर, फ्लोरोफोर अणुओं को आम तौर पर चार श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है: प्रोटीन और पेप्टाइड्स, छोटे कार्बनिक यौगिक, सिंथेटिक ओलिगोमर्स और पॉलिमर, और बहु-घटक सिस्टम।

प्रतिदीप्त प्रोटीन GFP (हरा), YFP (पीला) और RFP (लाल) एक उपयुक्त प्लाज्मिड वाहक के संक्रमण के बाद कोशिकाओं में संश्लेषित एक संलयन प्रोटीन बनाने के लिए अन्य विशिष्ट प्रोटीन से जुड़ा जा सकता है।

गैर-प्रोटीन कार्बनिक फ्लोरोफोरेनिम्नलिखित प्रमुख रासायनिक परिवारों से संबंधित हैं:
 * ज़ैंथीन व्युत्पन्न: फ़्लोरेसिन, रोडामाइन, ओरेगन हरा, इओसिन और टेक्सास लाल
 * साइनाइन व्युत्पन्न: साइनाइन, इंडोसायनिन हरा, ऑक्साकार्बोसायनिन, थियाकारबोसायनिन और मेरोसायनाइन
 * सेटा और वर्ग रंजक सहित स्क्वैराइन व्युत्पन्न और रिंग-प्रतिस्थापित स्क्वैराइन
 * स्क्वैराइन रोटाक्सेन व्युत्पन्न: टाउ रंजक देखें
 * कवकनाशक व्युत्पन्न (डेंसिल विरंजक और 6-प्रोपियोनील-2-डाइमिथाइलमिनोनाफ्थालीन व्युत्पन्न)
 * अनंतमूलि व्युत्पन्न
 * ऑक्सडायैलोज व्युत्पन्न: पाइरिडाइलोक्साज़ोल, नाइट्रोबेंज़ोक्साडियाज़ोल और बेंज़ोडायज़ोल
 * अंगारिन व्युत्पन्न: एंथ्राक्विनोन, जिसमें ड्रेक5, ड्रेक7 और साइट्रैक नारंगी सम्मिलित हैं
 * पायरीन व्युत्पन्न: झरना नीला, आदि।
 * ऑक्साज़िन व्युत्पन्न: नील लाल, नील नीला, क्रेसिल बैंगनी, ऑक्साजीन 170, आदि।
 * एक्रिडीन व्युत्पन्न: प्रोफ्लेविन, एक्रिडीन नारंगी, एक्रिडीन पीला आदि।
 * एरील्मेथाइन व्युत्पन्न: ऑरामाइन, स्फटिक बैंगनी, मैलाकाइट हरी
 * टेट्रापायरोल व्युत्पन्न: पोर्फिन, थैलोसाइनिन, रक्तिम पित्तवर्णकता
 * डिपाइरोमेथीन व्युत्पन्न्स: बोडीपी, अजाडिपायरोमेथीन

ये फ्लोरोफोरेविस्थानित इलेक्ट्रॉनों के कारण प्रतिदीप्त होते हैं जो एक पट्ट को कूद सकते हैं और अवशोषित ऊर्जा को स्थिर कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, बेंजीन, सबसे सरल सुगंधित हाइड्रोकार्बन में से एक है, जो 254 nm पर उत्तेजित होता है और 300 nm पर उत्सर्जित होता है। यह फ्लोरोफोरेको परिमाण बिंदु से अलग करता है, जो प्रतिदीप्त अर्धचालक नैनोकण हैं।

उन्हें प्रोटीन से विशिष्ट कार्यात्मक समूहों से जोड़ा जा सकता है, जैसे - एमिनो समूह (सक्रिय एस्टर, कार्बोक्सिलेट, आइसोथियोसाइनेट, हाइड्राज़ीन), कार्बोक्सिल समूह (कार्बोडाइमाइड), थियोल (मैलेमाइड, एसिटाइल पिष्टोक्ति), कार्बनिक अजाइड (क्लिक रसायन या गैर-केमिस्ट्री के माध्यम से) विशेष रूप से (ग्लूटरेल्डिहाइड))।

इसके अतिरिक्त, इसके गुणों को बदलने के लिए विभिन्न कार्यात्मक समूह उपस्थित हो सकते हैं, जैसे कि घुलनशीलता, या विशेष गुण प्रदान करते हैं, जैसे कि बोरोनिक अम्ल जो शर्करा या कई कार्बोक्सिल समूहों को कुछ उद्धरणों से बाँधने के लिए बाँधता है। जब रंजक में वायुचालित प्रणाली के विपरीत सिरों पर एक इलेक्ट्रॉन-दान और एक इलेक्ट्रॉन-स्वीकार करने वाला समूह होता है, तो यह रंजक संभवतः पर्यावरण की ध्रुवीयता (सॉल्वैटोक्रोमिज्म) के प्रति संवेदनशील होगी, इसलिए इसे पर्यावरण-संवेदनशील कहा जाता है। प्रायः रंगों का उपयोग कोशिकाओं के अंदर किया जाता है, जो आवेशित अणुओं के लिए अभेद्य होते हैं, इसके परिणामस्वरूप कार्बोक्सिल समूह एक एस्टर में परिवर्तित हो जाते हैं, जिसे कोशिकाओं के अंदर एस्टरेस द्वारा हटा दिया जाता है, जैसे, फुरा-2AM और फ्लोरेसिन-डाइऐसीटेट

निम्नलिखित रंजक परिवार ट्रेडमार्क समूह हैं, और आवश्यक रूप से संरचनात्मक समानताएं साझा नहीं करते हैं।
 * CF रंजक (बायोटियम)
 * DRAQ और CyTRAK संपरीक्षित्र (बायोस्टैटस)
 * बॉडीपी (इन्विट्रोजेन)
 * एवरफ्लोर (सेटारेह जैव प्रौद्योगिकी)
 * एलेक्सा स्राव (इंविट्रोजन)
 * सुंदर स्राव (सेटारेह जैव प्रौद्योगिकी)
 * डाइलाइट स्राव (थर्मो वैज्ञानिक, भेदना)
 * ATTO रंजक और ट्रेसी (सिग्मा एल्ड्रिच)
 * फ्लुओप्रोब्स (इंटरचिम)
 * एबरियर रंजक (एबरियर)
 * DY और मेगास्टोक्स रंजक (ड्योमिक्स)
 * सल्फो साइ रंजक (सायंडे)
 * हाईलाइट स्राव (एनास्पेक)
 * सेता, सेताउ और वर्ग रंजक (सेटा जैव चिकित्सा)
 * क्वासर और कैल स्राव रंजकज (बायोसर्च प्रौद्योगिकियों)
 * श्योरलाइट रंजक (एलोफाइकोसायनिन, आरपीईपेरिडिनिन, फाइकोबिलिसोम) (कोलंबिया जीवविज्ञान)
 * APC, APCXL, RPE, BPE (फाइको-जैव प्रौद्योगिकी, ग्रीनसी, प्रोजाइम, फ्लोजन)
 * वियो रंजकज (मिल्टेन्टी जैव प्रौद्योगिकी)



प्रतिक्रियाशील और संयुग्मित रंग
लघुरूप:
 * Ex (nm): नैनोमीटर में उत्तेजना तरंगदैर्ध्य
 * Em (nm): नैनोमीटर में उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य
 * MW: आणविक भार
 * QY: आंशिक प्राप्ति

प्रतिदीप्त प्रोटीन
लघुरूप:
 * Ex (nm): नैनोमीटर में उत्तेजना तरंगदैर्ध्य
 * Em (nm): नैनोमीटर में उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य
 * MW: आणविक भार
 * QY: परिमाण लब्धि
 * BR: चमक: मोलीय अवशोषण गुणांक * परिमाण लब्धि / 1000
 * PS: फोटोस्थिरता: समय [सेकंड] चमक को 50% तक कम करने के लिए

अनुप्रयोग
फ्लोरोफोरेका जैव रसायन और प्रोटीन अध्ययन के क्षेत्र में विशेष महत्व है, उदाहरण के लिए, प्रतिरक्षाप्रतिदीप्ती में लेकिन कोशिका विश्लेषण में भी, उदा. इम्युनोहिस्टोकैमिस्ट्री और छोटे अणु संवेदक।

जीवन विज्ञान के बाहर उपयोग
इसके अतिरिक्त प्रतिदीप्त रंगों का उद्योग में व्यापक उपयोग होता है, जो नियॉन रंगों के नाम से जाना जाता है, जैसे:
 * कपड़े धोने के प्रक्षालक में कपड़ा रंगाई और दृक् चमकदार में बहु-टन अनुपात का उपयोग
 * उन्नत सौंदर्य प्रसाधन योगों; सुरक्षा उपकरण और कपड़े
 * कार्बनिक प्रकाश उत्सर्जक डायोड (OLED)
 * ललित कला और अभिकल्पना (पोस्टर और चित्रकारी)
 * कीटनाशकों और प्रायोगिक दवाओं के लिए योगवाही
 * चमक जैसा प्रभाव देने के लिए हाइलाइटर में रंजक के रूप में
 * सौर पैनल अधिक प्रकाश / तरंग दैर्ध्य एकत्र करने के लिए
 * प्रतिदीप्त समुद्री रंजक का उपयोग हवाई खोज और बचाव दल को पानी में वस्तुओं का पता लगाने में मदद करने के लिए किया जाता है

यह भी देखें

 * श्रेणी: प्रतिदीप्त रंजक
 * जीवन विज्ञान में प्रतिदीप्ति
 * शमन (प्रतिदीप्ति)
 * प्रकाशविरंजन (FRAP) के बाद प्रतिदीप्ति पुनःप्राप्ति - वसा द्विपरत में अणुओं की गतिशीलता को मापने के लिए एक आवेदन।

बाहरी संबंध

 * The Database of fluorescent रंजकs
 * Table of fluorochromes
 * The Molecular Probes Handbook - a comprehensive resource for fluorescence technology and its applications.