เรืองแสง

nephriticum Lignumถ้วยทำจากไม้ของต้นไม้ Narra (คน Pterocarpus indicus ) และขวดที่มีการเรืองแสงของ การแก้ปัญหา

Matlaline สารเรืองแสงในเนื้อไม้ของต้นไม้ Eysenhardtia polystachya

การสังเกตการเรืองแสงในช่วงแรกได้รับการอธิบายในปี 1560 โดยBernardino de Sahagúnและในปี 1565 โดยNicolás Monardesในการแช่ที่เรียกว่าlignum nephriticum ( ภาษาละตินสำหรับ "ไม้ไต") มันก็มาจากไม้ทั้งสองชนิดต้นไม้Pterocarpus indicusและEysenhardtia polystachya ^{[1] [2] [3] [4]}สารประกอบทางเคมีที่รับผิดชอบในการเรืองแสงนี้คือแมทลาลีนซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ออกซิเดชั่นของฟลาโวนอยด์ชนิดหนึ่งที่พบในไม้นี้ ^[1]

ในปี 1819, เอ็ดเวิร์ดดีคล๊าร์ค^[5]และใน 1822 เรอเนจัสต์ฮาย^[6]อธิบายการเรืองแสงในfluorites , เซอร์เดวิดเบียร์อธิบายปรากฏการณ์สำหรับคลอโรฟิลใน 1833 ^[7]และเซอร์จอห์นเฮอร์เชลก็ทำเช่นเดียวกันสำหรับควินินในปี 1845 ^{[ 8] [9]}

ในกระดาษปี 1852 ของเขาเรื่อง "Refrangibility" ( การเปลี่ยนความยาวคลื่น ) ของแสงจอร์จกาเบรียลสโตกส์ได้อธิบายถึงความสามารถของฟลูออร์สปาร์และแก้วยูเรเนียมในการเปลี่ยนแสงที่มองไม่เห็นนอกเหนือจากปลายสีม่วงของสเปกตรัมที่มองเห็นเป็นแสงสีน้ำเงิน เขาตั้งชื่อปรากฏการณ์นี้ว่าฟลูออเรสเซนส์  : "ฉันเกือบจะเอนเอียงไปที่เหรียญคำหนึ่งคำและเรียกลักษณะการเรืองแสงจาก fluor-spar [นั่นคือฟลูออไรต์] เนื่องจากคำว่าopalescence ที่คล้ายคลึงมาจากชื่อของแร่" ^[10]ชื่อนี้ได้มาจากแร่ฟลูออไรต์ (แคลเซียมไดฟลูออไรด์) บางตัวอย่างที่มีร่องรอยของยูโรเลียมดิวาเลนต์ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นการเรืองแสงเพื่อเปล่งแสงสีน้ำเงิน ในการทดลองที่สำคัญเขาใช้ปริซึมเพื่อแยกรังสีอัลตราไวโอเลตจากแสงแดดและสังเกตเห็นแสงสีน้ำเงินที่ปล่อยออกมาจากสารละลายเอทานอลของควินินที่สัมผัสกับมัน ^[11]

กลไก

เรืองแสงเกิดขึ้นเมื่อรู้สึกตื่นเต้นโมเลกุลอะตอมหรือโครงสร้างระดับนาโนผ่อนคลายไปยังรัฐที่พลังงานต่ำ (อาจจะเป็นสภาพพื้นดิน ) ผ่านการปล่อยก๊าซเรือนกระจกของโฟตอน มันอาจจะตื่นเต้นโดยตรงจากสถานะพื้น S ₀ไปยังสถานะเสื้อกล้าม^{[ พิรุธ - อภิปราย ] [12]} S ₂จากสถานะพื้นดินโดยการดูดซับโฟตอนของพลังงาน${\ displaystyle h \ nu _ {ex}}$ และปล่อยโฟตอนที่มีพลังงานต่ำกว่าในเวลาต่อมา ${\ displaystyle h \ nu _ {em}}$ในขณะที่ผ่อนคลายเพื่อระบุ S ₁ :

• กระตุ้น: ${\ displaystyle \ mathrm {S} _ {0} + h \ nu _ {ex} \ to \ mathrm {S} _ {2}}$
• การเรืองแสง (การปล่อย): ${\ displaystyle \ mathrm {S} _ {2} \ to \ mathrm {S} _ {1} + h \ nu _ {em}}$

ในแต่ละกรณีพลังงานโฟตอน ${\ displaystyle E}$เป็นสัดส่วนกับความถี่ ${\ displaystyle \ nu}$ ตาม ${\ displaystyle E = h \ nu}$, ที่ไหน ${\ displaystyle h}$เป็นค่าคงที่ของพลังค์ สถานะสิ้นสุด S ₁หากไม่ใช่สถานะกราวด์อาจสูญเสียพลังงานที่เหลือจากการปล่อยแสงฟลูออเรสเซนต์เพิ่มเติมและ / หรือการผ่อนคลายแบบไม่แผ่รังสีซึ่งพลังงานจะกระจายไปในรูปของความร้อน ( phonons ) เมื่อสภาพคล่องเป็นmetastable (ยาวอาศัยอยู่) ของรัฐแล้วว่าการเปลี่ยนแปลงเรืองแสงที่เรียกว่าค่อนข้างฟอสฟอรัส ผ่อนคลายจากสภาพคล่องยังสามารถเกิดขึ้นผ่านการถ่ายโอนบางส่วนหรือทั้งหมดของพลังงานที่จะเป็นโมเลกุลที่สองผ่านการมีปฏิสัมพันธ์ที่เรียกว่าการเรืองแสงดับ ออกซิเจนระดับโมเลกุล(O ₂ ) เป็นตัวดับการเรืองแสงที่มีประสิทธิภาพสูงเพียงเพราะสถานะพื้นดินสามชั้นที่ผิดปกติ ในทุกกรณีแสงที่ปล่อยออกมาจะมีพลังงานต่ำกว่า (ความถี่ต่ำกว่าความยาวคลื่นยาวกว่า) มากกว่ารังสีที่ดูดซับ ความแตกต่างในพลังงานเหล่านี้เป็นที่รู้จักกันเป็นกะสโต๊ค ในบางกรณีภายใต้การส่องสว่างที่รุนแรงเป็นไปได้ที่อิเล็กตรอนหนึ่งตัวจะดูดซับโฟตอนสองตัวเพื่อให้มีการแผ่รังสีของพลังงานโฟตอนที่สูงขึ้น (ความยาวคลื่นสั้นกว่า) มากกว่ารังสีที่ดูดซับ การดูดซับโฟตอนดังกล่าวไม่เรียกว่าการเรืองแสง โมเลกุลที่ถูกกระตุ้นโดยการดูดกลืนแสงหรือกระบวนการอื่น ๆ (เช่นจากปฏิกิริยาเคมี) สามารถถ่ายโอนพลังงานของมันไปยังโมเลกุลที่ 'ไวต่อความรู้สึก' ^{[ ต้องให้ความกระจ่าง ]}เป็นลำดับที่สองซึ่งจะทำให้มันอยู่ในสถานะตื่นเต้นจากนั้นจะเรืองแสง

ผลผลิตควอนตัม

ผลผลิตควอนตัมเรืองแสงให้ประสิทธิภาพของกระบวนการเรืองแสง กำหนดเป็นอัตราส่วนของจำนวนโฟตอนที่ปล่อยออกมาต่อจำนวนโฟตอนที่ดูดซับ ^{[13] [14]}

${\ displaystyle \ Phi = {\ frac {\ text {จำนวนโฟตอนที่ปล่อยออกมา}} {\ text {จำนวนโฟตอนที่ดูดซับ}}}}$

ผลผลิตควอนตัมเรืองแสงสูงสุดที่เป็นไปได้คือ 1.0 (100%); โฟตอนที่ดูดซับแต่ละครั้งจะส่งผลให้โฟตอนถูกปล่อยออกมา สารประกอบที่มีอัตราผลตอบแทนควอนตัม 0.10 ยังถือว่าค่อนข้างเรืองแสง อีกวิธีหนึ่งในการกำหนดผลผลิตควอนตัมของการเรืองแสงคืออัตราการสลายตัวของสภาวะตื่นเต้น:

${\ displaystyle \ Phi = {\ frac {{k} _ {f}} {\ sum _ {i} {k} _ {i}}}}$

ที่ไหน ${\ displaystyle {k} _ {f}}$คืออัตราคงที่ของการปล่อยรังสีที่เกิดขึ้นเองและ

${\ displaystyle \ sum _ {i} {k} _ {i}}$

คือผลรวมของอัตราการสลายตัวของสภาวะตื่นเต้นทั้งหมด อัตราการสลายตัวของสภาวะตื่นเต้นอื่น ๆ เกิดจากกลไกอื่นที่ไม่ใช่การปล่อยโฟตอนดังนั้นจึงมักเรียกว่า "อัตราการไม่แผ่รังสี" ซึ่งอาจรวมถึง: การดับแบบไดนามิก collisional, ปฏิสัมพันธ์ไดโพล - ไดโพลในบริเวณใกล้เคียง (หรือการถ่ายเทพลังงานเรโซแนนซ์ ), การแปลงภายในและการข้ามระบบ ดังนั้นหากอัตราของทางเดินใด ๆ เปลี่ยนแปลงทั้งอายุการใช้งานของสภาวะตื่นเต้นและผลผลิตควอนตัมเรืองแสงจะได้รับผลกระทบ

ผลผลิตควอนตัมเรืองแสงวัดได้โดยเปรียบเทียบกับมาตรฐาน ควินินเกลือควินินซัลเฟตในกรดกำมะถันโซลูชั่นที่ได้รับการยกย่องว่าเป็นมาตรฐานการเรืองแสงที่พบมากที่สุด^[15]แต่การศึกษาล่าสุดพบว่าอัตราผลตอบแทนที่เรืองแสงควอนตัมของการแก้ปัญหานี้ได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากอุณหภูมิและไม่ควรนำมาใช้เป็น โซลูชันมาตรฐาน ควินินในกรดเปอร์คลอริก 0.1M (Φ = 0.60) แสดงว่าไม่มีการพึ่งพาอุณหภูมิสูงถึง 45 ° C ดังนั้นจึงถือได้ว่าเป็นสารละลายมาตรฐานที่เชื่อถือได้ ^[16]

อายุการใช้งาน

แผนภาพ Jablonski หลังจากอิเล็กตรอนดูดซับโฟตอนพลังงานสูงระบบจะตื่นเต้นด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์และสั่นสะเทือน ระบบจะคลายการสั่นสะเทือนและในที่สุดก็จะเรืองแสงที่ความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น

อายุการใช้งานของการเรืองแสงหมายถึงเวลาโดยเฉลี่ยที่โมเลกุลยังคงอยู่ในสถานะตื่นเต้นก่อนที่จะปล่อยโฟตอน โดยทั่วไปแล้วการเรืองแสงจะเป็นไปตามจลนศาสตร์ลำดับที่หนึ่ง :

${\ displaystyle \ left [S_ {1} \ right] = \ left [S_ {1} \ right] _ {0} e ^ {- \ Gamma t}}$

ที่ไหน ${\ displaystyle \ left [S_ {1} \ right]}$ คือความเข้มข้นของโมเลกุลสถานะตื่นเต้นในเวลา ${\ displaystyle t}$, ${\ displaystyle \ left [S_ {1} \ right] _ {0}}$ คือความเข้มข้นเริ่มต้นและ Γ {\ displaystyle \ Gamma} คืออัตราการสลายตัวหรือความผกผันของอายุการใช้งานการเรืองแสง นี่คือตัวอย่างของการสลายตัวแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล กระบวนการแผ่รังสีและไม่แผ่รังสีต่างๆสามารถยกเลิกการเติมสถานะที่ตื่นเต้นได้ ในกรณีนี้อัตราการสลายตัวทั้งหมดคือผลรวมของอัตราทั้งหมด:

${\ displaystyle \ Gamma _ {tot} = \ Gamma _ {rad} + \ Gamma _ {nrad}}$

ที่ไหน ${\ displaystyle \ Gamma _ {tot}}$ คืออัตราการสลายตัวทั้งหมด ${\ displaystyle \ Gamma _ {rad}}$ อัตราการสลายตัวของรังสีและ ${\ displaystyle \ Gamma _ {nrad}}$อัตราการสลายตัวที่ไม่ใช่การแผ่รังสี มันคล้ายกับปฏิกิริยาเคมีลำดับที่หนึ่งซึ่งค่าคงที่ของอัตราลำดับที่หนึ่งคือผลรวมของอัตราทั้งหมด (แบบจำลองจลน์แบบขนาน) หากอัตราการปล่อยออกมาเองหรืออัตราอื่น ๆ เป็นไปอย่างรวดเร็วอายุการใช้งานจะสั้น สำหรับการที่ใช้กันทั่วไปสารเรืองแสงทั่วไปตื่นเต้นรัฐครั้งผุสำหรับการปล่อยโฟตอนที่มีพลังงานจากรังสียูวีที่จะใกล้อินฟราเรดอยู่ในช่วง 0.5 ถึง 20 นาโนวินาที อายุการใช้งานการเรืองแสงเป็นตัวแปรที่สำคัญสำหรับการใช้งานในทางปฏิบัติของการเรืองแสงเช่นการถ่ายโอนพลังงานเรืองแสงเสียงสะท้อนและกล้องจุลทรรศน์ถ่ายภาพเรืองแสงอายุการใช้งาน

แผนภาพ Jablonski

Jablonski แผนภาพอธิบายมากที่สุดของกลไกการผ่อนคลายโมเลกุลสภาพคล่อง แผนภาพแสดงให้เห็นว่าการเรืองแสงเกิดขึ้นได้อย่างไรเนื่องจากการคลายตัวของอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นบางตัวของโมเลกุล ^[17]

anisotropy เรืองแสง

ฟลูออโรฟอร์มีแนวโน้มที่จะตื่นเต้นกับโฟตอนหากช่วงเวลาการเปลี่ยนแปลงของฟลูออโรฟอร์ขนานกับเวกเตอร์ไฟฟ้าของโฟตอน ^[18]โพลาไรซ์ของแสงที่ปล่อยออกมาจะขึ้นอยู่กับช่วงเวลาการเปลี่ยนแปลงด้วย ช่วงเวลาการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับการวางแนวทางกายภาพของโมเลกุลของฟลูออโรฟอร์ สำหรับฟลูออรีนในสารละลายหมายความว่าความเข้มและโพลาไรเซชันของแสงที่ปล่อยออกมานั้นขึ้นอยู่กับการแพร่กระจายแบบหมุน ดังนั้นจึงสามารถใช้การวัดแอนไอโซโทรปีเพื่อตรวจสอบว่าโมเลกุลเรืองแสงเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในสภาพแวดล้อมเฉพาะอย่างไร

anisotropy เรืองแสงสามารถกำหนดได้ในเชิงปริมาณเป็น

${\ displaystyle r = {I _ {\ parallel} -I _ {\ perp} \ over I _ {\ parallel} + 2I _ {\ perp}}}$

ที่ไหน ${\ displaystyle I _ {\ parallel}}$ คือความเข้มที่ปล่อยออกมาขนานกับโพลาไรซ์ของแสงกระตุ้นและ ${\ displaystyle I _ {\ perp}}$คือความเข้มที่ปล่อยออกมาซึ่งตั้งฉากกับโพลาไรซ์ของแสงกระตุ้น ^[19]

ฟลูออเรนซ์

แถบความปลอดภัยเรืองแสงในธนบัตร 20 ดอลลาร์สหรัฐภายใต้แสงยูวี

เม็ดสีเรืองแสงที่รุนแรงมักมีลักษณะผิดปกติซึ่งมักเรียกกันติดปากว่าเป็น "สีนีออน" (เดิมคือ "day-glo" ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 ต้นปี 1970) ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า "Farbenglut" โดยHermann von Helmholtzและ "fluorence" โดย Ralph M. Evans โดยทั่วไปมักคิดว่าเกี่ยวข้องกับความสว่างของสีที่สูงเมื่อเทียบกับสิ่งที่เป็นส่วนประกอบของสีขาว การเรืองแสงจะเปลี่ยนพลังงานในการส่องสว่างที่ตกกระทบจากความยาวคลื่นสั้นไปยาวขึ้น (เช่นสีน้ำเงินเป็นสีเหลือง) และทำให้สีเรืองแสงสว่างขึ้น (อิ่มตัวมากขึ้น) กว่าที่เป็นไปได้โดยการสะท้อนเพียงอย่างเดียว ^[20]

มีกฎทั่วไปหลายประการที่เกี่ยวข้องกับการเรืองแสง กฎแต่ละข้อต่อไปนี้มีข้อยกเว้น แต่เป็นแนวทางที่มีประโยชน์ในการทำความเข้าใจเกี่ยวกับการเรืองแสง (กฎเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องใช้กับการดูดซับโฟตอน )

กฎของ Kasha

กฎของ Kashaกำหนดว่าผลผลิตควอนตัมของการเรืองแสงไม่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของรังสีที่น่าตื่นเต้น ^[21]สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากโมเลกุลที่ถูกกระตุ้นมักจะสลายตัวไปที่ระดับการสั่นสะเทือนต่ำสุดของสถานะตื่นเต้นก่อนที่จะมีการเปล่งแสงเรืองแสง กฎคาชา - วาวิลอฟใช้ไม่ได้เสมอไปและถูกละเมิดอย่างรุนแรงในโมเลกุลธรรมดาหลายชนิด คำกล่าวที่ค่อนข้างน่าเชื่อถือกว่าแม้ว่าจะยังคงมีข้อยกเว้น แต่ก็คือสเปกตรัมการเรืองแสงแสดงให้เห็นการพึ่งพาความยาวคลื่นของรังสีที่น่าตื่นเต้นน้อยมาก ^[22]

กฎอิมเมจมิเรอร์

สำหรับฟลูออรีนจำนวนมากสเปกตรัมการดูดกลืนเป็นภาพสะท้อนของสเปกตรัมการปล่อย ^[23]สิ่งนี้เรียกว่ากฎภาพสะท้อนและเกี่ยวข้องกับหลักการของ Franck – Condonซึ่งระบุว่าการเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์เป็นแนวตั้งนั่นคือการเปลี่ยนแปลงของพลังงานโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงระยะทางซึ่งสามารถแสดงด้วยเส้นแนวตั้งในแผนภาพ Jablonski ซึ่งหมายความว่านิวเคลียสไม่เคลื่อนที่และระดับการสั่นสะเทือนของสถานะตื่นเต้นคล้ายกับระดับการสั่นสะเทือนของสถานะพื้น

สโตกส์กะ

โดยทั่วไปแสงเรืองแสงที่เปล่งออกมาจะมีความยาวคลื่นยาวกว่าและพลังงานต่ำกว่าแสงที่ดูดซับ ^[24]ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าStokes shiftเกิดจากการสูญเสียพลังงานระหว่างเวลาที่โฟตอนถูกดูดซับและเมื่อมีการปล่อยโฟตอนใหม่ สาเหตุและขนาดของการเปลี่ยนแปลงของ Stokes อาจซับซ้อนและขึ้นอยู่กับฟลูออรีนและสภาพแวดล้อมของมัน อย่างไรก็ตามมีสาเหตุทั่วไปบางประการ มักเกิดจากการสลายตัวที่ไม่ใช่การแผ่รังสีไปจนถึงระดับพลังงานการสั่นสะเทือนต่ำสุดของสถานะตื่นเต้น อีกปัจจัยหนึ่งคือการปล่อยสารเรืองแสงมักจะทำให้ฟลูออรีนอยู่ในระดับการสั่นสะเทือนที่สูงขึ้นของสถานะพื้นดิน

ปะการังเรืองแสง

มีสารประกอบจากธรรมชาติหลายชนิดที่แสดงการเรืองแสงและมีการใช้งานหลายอย่าง สัตว์ทะเลลึกบางชนิดเช่นสีเขียวตามีโครงสร้างเรืองแสง

เมื่อเทียบกับการเรืองแสงและการเรืองแสงทางชีวภาพ

เรืองแสง

การเรืองแสงเป็นการดูดกลืนความยาวคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชั่วคราวจากสเปกตรัมของแสงที่มองเห็นได้โดยโมเลกุลของเรืองแสงและการปล่อยแสงตามมาในระดับพลังงานที่ต่ำกว่า เมื่อเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตบางครั้งเรียกว่า biofluorescence สิ่งนี้ทำให้แสงที่เปล่งออกมาเป็นสีที่แตกต่างจากแสงที่ถูกดูดซับ การกระตุ้นด้วยแสงจะกระตุ้นอิเล็กตรอนและเพิ่มพลังงานให้อยู่ในระดับที่ไม่เสถียร ความไม่เสถียรนี้ไม่เอื้ออำนวยดังนั้นอิเล็กตรอนที่ได้รับพลังงานจะกลับสู่สถานะเสถียรเกือบจะในทันทีที่มันไม่เสถียร การกลับสู่ความเสถียรนี้สอดคล้องกับการปลดปล่อยพลังงานส่วนเกินในรูปของแสงเรืองแสง การเปล่งแสงนี้จะสังเกตได้ก็ต่อเมื่อแสงกระตุ้นยังคงให้แสงสว่างแก่สิ่งมีชีวิต / วัตถุและโดยทั่วไปจะเป็นสีเหลืองชมพูส้มแดงเขียวหรือม่วง การเรืองแสงมักสับสนกับรูปแบบของแสงทางชีวภาพการเรืองแสงและการเรืองแสงทางชีวภาพ ^[25]คางคกฟักทองที่อาศัยอยู่ในป่าแอตแลนติกของบราซิลเรืองแสง ^[26]

Bioluminescence

การเรืองแสงแตกต่างจากการเรืองแสงตรงที่เป็นการผลิตแสงตามธรรมชาติโดยปฏิกิริยาทางเคมีภายในสิ่งมีชีวิตในขณะที่การเรืองแสงเป็นการดูดซับและการปล่อยแสงจากสิ่งแวดล้อม ^[25] หิ่งห้อยและปลาตกปลาเป็นสองตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตเรืองแสง ^[27]เพื่อเพิ่มความสับสนที่อาจเกิดขึ้นสิ่งมีชีวิตบางชนิดมีทั้งเรืองแสงและเรืองแสงได้เช่นเดียวกับเรนิลลาเรนิฟอร์มซิสทะเลแพนซี่ซึ่งการเรืองแสงทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดแสงสำหรับการเรืองแสง ^[28]

ฟอสฟอรัส

ฟอสฟอรัสคล้ายกับการเรืองแสงในความต้องการของความยาวคลื่นแสงเป็นตัวให้พลังงานกระตุ้น ความแตกต่างอยู่ที่ความเสถียรสัมพัทธ์ของอิเล็กตรอนที่ให้พลังงาน ซึ่งแตกต่างจากการเรืองแสงในการเรืองแสงอิเล็กตรอนจะยังคงมีความเสถียรการเปล่งแสงที่ยังคง "เรืองแสงในที่มืด" ต่อไปแม้ว่าจะกำจัดแหล่งกำเนิดแสงกระตุ้นแล้วก็ตาม ^[25]ตัวอย่างเช่นสติกเกอร์เรืองแสงในที่มืดคือฟอสฟอสเซนต์แต่ไม่รู้จักสัตว์ที่มีชีวฟอสฟอรัสอย่างแท้จริง ^[29]

กลไก

โครมาโตโฟร์ผิวหนังชั้นนอก

เซลล์เม็ดสีที่แสดงการเรืองแสงเรียกว่า fluorescent chromatophores และทำหน้าที่คล้ายกับchromatophoresทั่วไป เซลล์เหล่านี้เป็นเดนไดรติกและมีเม็ดสีที่เรียกว่าฟลูออโรโซม เม็ดสีเหล่านี้ประกอบด้วยโปรตีนเรืองแสงซึ่งเปิดใช้งานโดยไอออน K + (โพแทสเซียม) และเป็นการเคลื่อนที่การรวมตัวและการกระจายตัวภายในโครมาโตฟอร์เรืองแสงที่ทำให้เกิดรูปแบบการเรืองแสงโดยตรง ^{[30] [31]}เซลล์เรืองแสงจะถูกทำให้ภายในเหมือนกับโครมาโตโฟเรสอื่น ๆ เช่นเมลาโนโฟเรสเซลล์เม็ดสีที่มีเมลานิน รูปแบบและการส่งสัญญาณเรืองแสงในระยะสั้นถูกควบคุมโดยระบบประสาท ^[30]โครมาโทไฟต์เรืองแสงสามารถพบได้ในผิวหนัง (เช่นในปลา) ใต้ผิวหนังชั้นนอก

เซลล์เรืองแสงในผิวหนังในปลายังตอบสนองต่อสิ่งเร้าของฮอร์โมนโดยฮอร์โมนα – MSH และ MCH เหมือนกับเซลล์มะเร็งผิวหนัง สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าเซลล์เรืองแสงอาจมีการเปลี่ยนแปลงสีตลอดทั้งวันซึ่งตรงกับจังหวะการไหลเวียนของเลือด ^[32]ปลาอาจไวต่อการตอบสนองต่อความเครียดที่เกิดจากคอร์ติซอลต่อสิ่งเร้าจากสิ่งแวดล้อมเช่นการมีปฏิสัมพันธ์กับนักล่าหรือการมีส่วนร่วมในพิธีกรรมการผสมพันธุ์ ^[30]

Phylogenetics

ต้นกำเนิดวิวัฒนาการ

อุบัติการณ์ของการเรืองแสงบนต้นไม้แห่งชีวิตเป็นที่แพร่หลายและได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางที่สุดในปลาซีนิดาเรียและปลา ปรากฏการณ์นี้ดูเหมือนจะมีการพัฒนาหลายครั้งในแท็กซ่าหลายตัวเช่นใน anguilliformes (ปลาไหล), gobioidei (gobies และ cardinalfishes) และ tetradontiformes (triggerfishes) พร้อมกับแท็กซ่าอื่น ๆ ที่กล่าวถึงในบทความ การเรืองแสงมีความผันแปรทางพันธุกรรมสูงและมีความผันแปรตามฟีโนไทป์แม้ในระบบนิเวศในส่วนของความยาวคลื่นที่ปล่อยออกมารูปแบบที่แสดงและความเข้มของการเรืองแสง โดยทั่วไปแล้วสิ่งมีชีวิตที่อาศัยลายพรางมีความหลากหลายในการเรืองแสงมากที่สุดอาจเป็นเพราะลายพรางอาจเป็นหนึ่งในการใช้สารเรืองแสง ^[33]

การเรืองแสงมีหลายต้นกำเนิดในต้นไม้แห่งชีวิต แผนภาพนี้แสดงต้นกำเนิดภายในแอคติโนพเทอรีเจียน (ปลาครีบเรย์)

นักวิทยาศาสตร์บางคนสงสัยว่าGFPsและโปรตีนคล้าย GFP เริ่มจากการที่ผู้บริจาคอิเล็กตรอนกระตุ้นด้วยแสง จากนั้นอิเล็กตรอนเหล่านี้ถูกใช้สำหรับปฏิกิริยาที่ต้องการพลังงานแสง หน้าที่ของโปรตีนเรืองแสงเช่นการป้องกันจากดวงอาทิตย์การเปลี่ยนแสงเป็นความยาวคลื่นที่แตกต่างกันหรือการส่งสัญญาณนั้นมีวิวัฒนาการที่สอง ^[34]

ฟังก์ชั่นที่ปรับเปลี่ยนได้

ปัจจุบันไม่ค่อยมีใครทราบเกี่ยวกับความสำคัญเชิงหน้าที่ของโปรตีนเรืองแสงและเรืองแสง ^[34]แต่ก็เป็นที่น่าสงสัยว่าการเรืองแสงอาจทำหน้าที่สำคัญในการส่งสัญญาณและการสื่อสารการผสมพันธุ์ , เหยื่อ, อำพราง , ป้องกันรังสียูวีและ antioxidation, photoacclimation, ไดโนแฟลกเจลเลตระเบียบและสุขภาพปะการัง ^[35]

สัตว์น้ำ

น้ำจะดูดซับแสงที่มีความยาวคลื่นยาวแสงจากความยาวคลื่นเหล่านี้จึงสะท้อนกลับมาที่ดวงตาได้น้อยลง ดังนั้นสีโทนร้อนจากสเปกตรัมของแสงที่มองเห็นจะมีความสว่างน้อยกว่าเมื่อความลึกที่เพิ่มขึ้น โปรยน้ำแสงความยาวคลื่นสั้นกว่าด้านบนสีม่วงหมายถึงสีเย็นครองเขตข้อมูลภาพในโซน photic ความเข้มของแสงจะลดลง 10 เท่าทุก ๆ ความลึก 75 ม. ดังนั้นที่ระดับความลึก 75 ม. แสงจะมีความเข้มเท่ากับพื้นผิว 10% และมีความเข้มเพียง 1% ที่ 150 ม. เช่นเดียวกับบนพื้นผิว เนื่องจากน้ำกรองความยาวคลื่นและความเข้มของน้ำออกไปถึงระดับความลึกที่กำหนดโปรตีนที่แตกต่างกันเนื่องจากความยาวคลื่นและความเข้มของแสงที่สามารถดูดซับจึงเหมาะสมกับระดับความลึกที่แตกต่างกัน ตามทฤษฎีแล้วตาปลาบางชนิดสามารถตรวจจับแสงได้ลึกถึง 1,000 ม. ที่ระดับความลึกเหล่านี้ของโซน aphotic แหล่งกำเนิดแสงเพียงแหล่งเดียวคือสิ่งมีชีวิตเองโดยให้แสงผ่านปฏิกิริยาทางเคมีในกระบวนการที่เรียกว่า bioluminescence

ฟลูออเรสเซนต์ถูกกำหนดให้เป็นการดูดกลืนรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความยาวคลื่นหนึ่งและการแผ่รังสีไปยังอีกความยาวคลื่นพลังงานที่ต่ำกว่า ^[33]ดังนั้นการเรืองแสงทุกประเภทขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของแหล่งกำเนิดแสงภายนอก การเรืองแสงที่ใช้งานได้ทางชีวภาพพบได้ในโซนแสงซึ่งไม่เพียง แต่มีแสงเพียงพอที่จะทำให้เกิดการเรืองแสง แต่มีแสงเพียงพอสำหรับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ที่จะตรวจจับได้ ^[36]ลานภาพในโซนแสงเป็นสีฟ้าตามธรรมชาติดังนั้นจึงสามารถตรวจจับสีของสารเรืองแสงได้ว่าเป็นสีแดงส้มสีเหลืองและสีเขียว สีเขียวเป็นสีที่พบมากที่สุดในสเปกตรัมทางทะเลสีเหลืองมากที่สุดเป็นอันดับสองสีส้มอันดับสามและสีแดงเป็นสีที่หายากที่สุด การเรืองแสงสามารถเกิดขึ้นได้ในสิ่งมีชีวิตในโซน aphotic โดยเป็นผลพลอยได้จากการเรืองแสงของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน การเรืองแสงบางชนิดในโซน aphotic เป็นเพียงผลพลอยได้จากชีวเคมีของเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตและไม่มีวัตถุประสงค์ในการทำงาน อย่างไรก็ตามบางกรณีของความสำคัญในการใช้งานและการปรับตัวของการเรืองแสงในเขต aphotic ของมหาสมุทรลึกเป็นส่วนหนึ่งของการวิจัย ^[37]

โซนถ่ายภาพ

ปลา

ปลาทะเลเรืองแสง

ปลากระดูกแข็งที่อาศัยอยู่ในน้ำตื้นโดยทั่วไปมีการมองเห็นสีที่ดีเนื่องจากอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีสีสัน ดังนั้นในปลาน้ำตื้นการเรืองแสงสีแดงสีส้มและสีเขียวมักจะทำหน้าที่เป็นวิธีการสื่อสารกับกลุ่มคนเฉพาะเจาะจงโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเกิดความแปรปรวนทางฟีโนไทป์ที่ดีของปรากฏการณ์ ^[33]

ปลาจำนวนมากที่เรืองแสงจัดแสดงเช่นปลาฉลาม , ปลาปาก , scorpionfish , wrassesและflatfishesยังมีฟิลเตอร์ลูกตาสีเหลือง ^[38]ฟิลเตอร์ลูกตาสีเหลืองในเลนส์และกระจกตาของปลาบางชนิดทำหน้าที่เป็นฟิลเตอร์ระยะไกล ตัวกรองเหล่านี้ช่วยให้สายพันธุ์ที่มองเห็นภาพและอาจใช้ประโยชน์จากการเรืองแสงเพื่อเพิ่มความคมชัดของภาพและรูปแบบที่มองไม่เห็นสำหรับปลาและสัตว์นักล่าอื่น ๆ ที่ขาดความเชี่ยวชาญด้านการมองเห็นนี้ ^[33]ปลาที่มีตัวกรองภายในลูกตาสีเหลืองที่จำเป็นสำหรับการมองเห็นการเรืองแสงอาจใช้ประโยชน์จากสัญญาณไฟจากสมาชิกของมัน ลวดลายเรืองแสงมีความโดดเด่นเป็นพิเศษในปลาที่มีลวดลายแบบคลุมเครือซึ่งมีลายพรางที่ซับซ้อน เชื้อสายเหล่านี้จำนวนมากยังมีตัวกรองลูกตาระยะยาวสีเหลืองที่สามารถทำให้มองเห็นรูปแบบดังกล่าวได้ ^[38]

การใช้ฟลูออเรสเซนต์แบบปรับตัวได้อีกอย่างหนึ่งคือการสร้างแสงสีส้มและสีแดงจากแสงสีน้ำเงินโดยรอบของโซนโฟโต้เพื่อช่วยในการมองเห็น แสงสีแดงสามารถมองเห็นได้ในระยะทางสั้น ๆ เท่านั้นเนื่องจากการลดทอนของความยาวคลื่นแสงสีแดงด้วยน้ำ ^[39]ปลาหลายชนิดที่ฟลูออเรซีมีขนาดเล็กอาศัยอยู่เป็นกลุ่มหรือสัตว์หน้าดิน / aphotic และมีรูปแบบที่เด่นชัด รูปแบบนี้เกิดจากเนื้อเยื่อเรืองแสงและสามารถมองเห็นได้โดยสมาชิกอื่น ๆ ของสปีชีส์อย่างไรก็ตามการสร้างลวดลายจะมองไม่เห็นในสเปกตรัมภาพอื่น ๆ รูปแบบการเรืองแสงเฉพาะเจาะจงเหล่านี้ยังเกิดขึ้นพร้อมกับการส่งสัญญาณภายใน รูปแบบที่ปรากฏในวงแหวนรอบดวงตาเพื่อบ่งบอกทิศทางของการจ้องมองของแต่ละบุคคลและตามแนวครีบเพื่อบ่งบอกทิศทางการเคลื่อนไหวของแต่ละบุคคล ^[39]การวิจัยในปัจจุบันสงสัยว่าสารเรืองแสงสีแดงนี้ใช้สำหรับการสื่อสารส่วนตัวระหว่างสมาชิกในสปีชีส์เดียวกัน ^{[30] [33] [39]}เนื่องจากความโดดเด่นของแสงสีน้ำเงินที่ระดับความลึกของมหาสมุทรแสงสีแดงและแสงที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าจึงถูกทำให้สับสนและปลาในแนวปะการังที่กินสัตว์อื่นหลายชนิดมีความไวแสงเพียงเล็กน้อยหรือแทบไม่มีเลยสำหรับความยาวคลื่นเหล่านี้ ปลาอย่างเช่นนางฟ้าที่มีการพัฒนาความไวในการมองเห็นให้มีความยาวคลื่นที่ยาวขึ้นสามารถแสดงสัญญาณเรืองแสงสีแดงที่ให้ความเปรียบต่างกับสภาพแวดล้อมสีน้ำเงินสูงและมีความโดดเด่นเป็นพิเศษในช่วงสั้น ๆ แต่ยังมองไม่เห็นปลาทั่วไปอื่น ๆ ที่มีจำนวนลดลง ความไวต่อความยาวคลื่นยาว ดังนั้นการเรืองแสงสามารถใช้เป็นการส่งสัญญาณแบบปรับตัวและการสื่อสารภายในสายพันธุ์ในปลาในแนวปะการัง ^{[39] [40]}

นอกจากนี้ยังแนะนำว่าเนื้อเยื่อเรืองแสงที่อยู่รอบดวงตาของสิ่งมีชีวิตนั้นใช้ในการเปลี่ยนแสงสีน้ำเงินจากโซนแสงหรือการเรืองแสงสีเขียวในโซน aphotic ให้เป็นแสงสีแดงเพื่อช่วยในการมองเห็น ^[39]

ฉลาม

มีการอธิบายฟลูออโรฟอร์ใหม่ในปลาฉลามสองชนิดโดยมีสาเหตุมาจากกลุ่มเมตาโบไลต์โมเลกุลขนาดเล็กที่ไม่มีการอธิบายโบรมิเนตทริปโตเฟน - ไคนูเรนีน ^[41]

ปะการัง

สารเรืองแสงทำหน้าที่ได้หลากหลายในปะการัง โปรตีนเรืองแสงในปะการังอาจมีส่วนช่วยในการสังเคราะห์แสงโดยการแปลงความยาวคลื่นแสงที่ใช้ไม่ได้เป็นอย่างอื่นให้เป็นสิ่งที่สาหร่ายซิมไบโอติกของปะการังสามารถทำการสังเคราะห์แสงได้ ^[42]นอกจากนี้โปรตีนอาจมีการเปลี่ยนแปลงในจำนวนที่มากขึ้นหรือน้อยลงเมื่อมีแสงมากขึ้นหรือน้อยลงเป็นวิธีการถ่ายภาพ ^[43]ในทำนองเดียวกันโปรตีนเรืองแสงเหล่านี้อาจมีความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระเพื่อกำจัดอนุมูลออกซิเจนที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสง ^[44]สุดท้ายโดยการปรับการสังเคราะห์ด้วยแสงโปรตีนเรืองแสงอาจใช้เป็นเครื่องมือในการควบคุมการทำงานของซิมไบออนสาหร่ายสังเคราะห์แสงของปะการัง ^[45]

เซฟาโลพอด

Alloteuthis subulataและLoligo vulgarisปลาหมึกที่เกือบใสสองชนิดมีจุดเรืองแสงเหนือดวงตา จุดเหล่านี้สะท้อนแสงที่ตกกระทบซึ่งอาจใช้เป็นวิธีอำพราง แต่ยังส่งสัญญาณไปยังปลาหมึกตัวอื่น ๆ เพื่อจุดประสงค์ในการศึกษา ^[46]

แมงกระพรุน

Aequoria victoriaแมงกะพรุนเรืองแสงชีวภาพที่รู้จักกันในชื่อ GFP

อีกตัวอย่างที่ศึกษาของการเรืองแสงในมหาสมุทรเป็นhydrozoan Aequorea วิกตอเรีย แมงกะพรุนนี้อาศัยอยู่ในเขต photic นอกชายฝั่งตะวันตกของทวีปอเมริกาเหนือและถูกระบุว่าเป็นผู้ให้บริการของเรืองแสงสีเขียวโปรตีน (GFP) โดยโอซามุ Shimomura ยีนของโปรตีนเรืองแสงสีเขียวเหล่านี้ถูกแยกออกและมีความสำคัญทางวิทยาศาสตร์เนื่องจากมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาทางพันธุกรรมเพื่อบ่งชี้การแสดงออกของยีนอื่น ๆ ^[47]

กั้ง

กุ้งตั๊กแตนตำข้าวหลายสายพันธุ์ซึ่งเป็นกุ้งปากใบรวมทั้งLysiosquillina glabriusculaมีเครื่องหมายเรืองแสงสีเหลืองตามเกล็ดและกระดอง (เปลือก) ที่ตัวผู้แสดงในระหว่างการคุกคามแสดงต่อสัตว์นักล่าและตัวผู้ตัวอื่น ๆ การแสดงผลเกี่ยวข้องกับการยกศีรษะและทรวงอกกระจายส่วนที่โดดเด่นและขากรรไกรบนอื่น ๆ และขยายเกล็ดหน้าท้องรูปไข่ที่โดดเด่นออกมาด้านข้างซึ่งจะทำให้สัตว์มีขนาดใหญ่ขึ้นและเน้นเครื่องหมายเรืองแสงสีเหลือง ยิ่งไปกว่านั้นเมื่อความลึกเพิ่มขึ้นการเรืองแสงของกุ้งตั๊กแตนตำข้าวยังเป็นส่วนหนึ่งของแสงที่มองเห็นได้มากขึ้น ในระหว่างพิธีกรรมการผสมพันธุ์กุ้งตั๊กแตนตำข้าวจะมีการเรืองแสงอย่างแข็งขันและความยาวคลื่นของการเรืองแสงนี้จะตรงกับความยาวคลื่นที่ตรวจพบโดยเม็ดสีตาของพวกมัน ^[48]

โซน Aphotic

กาลักน้ำ

Siphonophoraeเป็นคำสั่งของสัตว์ทะเลจากไฟลัมไฮโดรซัวที่ประกอบด้วย medusoidและ polyp zooidเฉพาะ siphonophores บางคนรวมทั้งประเภท Erenna ที่อาศัยอยู่ในเขต aphotic ระหว่างความลึก 1600 เมตรและ 2,300 เมตรแสดงสีเหลืองเรืองแสงสีแดงใน photophoresของหนวดเหมือนtentilla การเรืองแสงนี้เกิดขึ้นจากผลพลอยได้จากการเรืองแสงจากแสงเดียวกันเหล่านี้ กาลักน้ำจัดแสดงการเรืองแสงในรูปแบบการสะบัดที่ใช้เป็นตัวล่อเพื่อดึงดูดเหยื่อ ^[49]

Dragonfish

ปลามังกร ทะเลน้ำลึกMalacosteus nigerซึ่งเป็นสกุลAristostomiasที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดและสายพันธุ์Pachystomias microdonใช้เม็ดสีเสริมสีแดงเรืองแสงเพื่อเปลี่ยนแสงสีน้ำเงินที่ปล่อยออกมาจากการเรืองแสงของตัวเองเป็นแสงสีแดงจากโฟโตโฟโต การเรืองแสงสีแดงนี้ไม่สามารถมองเห็นได้ในสัตว์อื่น ๆ ซึ่งช่วยให้ปลามังกรเหล่านี้ได้รับแสงพิเศษที่ระดับความลึกของมหาสมุทรที่มืดโดยไม่ดึงดูดหรือส่งสัญญาณให้นักล่า ^[50]

บก

สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก

กบต้นไม้ลายจุดเรืองแสง ภายใต้แสง UV

เรืองแสงเป็นที่แพร่หลายในหมู่สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและได้รับการบันทึกไว้ในหลายครอบครัวของกบ , ซาลาแมนเดและcaeciliansแต่ขอบเขตของมันแตกต่างกันมาก ^[51]

ลายจุดกบต้นไม้ ( Hypsiboas punctatus ) พบกันอย่างแพร่หลายในทวีปอเมริกาใต้ถูกค้นพบโดยไม่ได้ตั้งใจที่จะเป็นครึ่งบกครึ่งน้ำเรืองแสงครั้งแรกใน 2017 เรืองแสงถูกโยงไปถึงสารประกอบใหม่ที่พบในต่อมน้ำเหลืองและผิวหนังต่อม ^[52]สารเรืองแสงที่สำคัญคือ Hyloin-L1 และมันจะช่วยให้การเรืองแสงสีเขียวเมื่อสัมผัสกับสีม่วงหรือแสงอัลตราไวโอเลต นักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่าสามารถใช้สารเรืองแสงเพื่อการสื่อสารได้ พวกเขาคาดเดาว่าการเรืองแสงน่าจะเป็นที่แพร่หลายในหมู่กบ ^[53]เพียงไม่กี่เดือนต่อมาเรืองแสงถูกค้นพบในที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดHypsiboas Atlanticus เนื่องจากมีการเชื่อมโยงกับสารคัดหลั่งจากต่อมผิวหนังจึงสามารถทิ้งรอยเรืองแสงไว้บนพื้นผิวที่เคยอยู่ได้ ^[54]

ในปี 2019 กบอีกสองตัวคือคางคกฟักทองตัวเล็ก( Brachycephalus ephippium ) และคางคกฟักทองสีแดง ( B. pitanga ) ทางตะวันออกเฉียงใต้ของบราซิลพบว่ามีโครงกระดูกเรืองแสงตามธรรมชาติซึ่งสามารถมองเห็นได้ผ่านผิวหนังเมื่อสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลต ^{[55] [56]}ในตอนแรกมีการคาดเดากันว่าการเรืองแสงเสริมสีaposematic ที่มีอยู่แล้ว(เป็นพิษ) หรือเกี่ยวข้องกับการเลือกคู่ครอง ( การรับรู้สายพันธุ์หรือการกำหนดความเหมาะสมของคู่ครอง) ^[55]แต่การศึกษาในภายหลังระบุว่า คำอธิบายในอดีตนั้นไม่น่าเป็นไปได้เนื่องจากความพยายามปล้นสะดมบนคางคกดูเหมือนจะไม่ได้รับผลกระทบจากการมี / ไม่มีสารเรืองแสง ^[57]

ในปี 2020 มีการยืนยันว่าการเรืองแสงสีเขียวหรือสีเหลืองเป็นที่แพร่หลายไม่เพียง แต่ในกบโตเต็มวัยที่สัมผัสกับแสงสีน้ำเงินหรืออัลตราไวโอเลตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงลูกอ๊อดซาลาแมนเดอร์และเคซิเลียนด้วย ขอบเขตแตกต่างกันมากขึ้นอยู่กับชนิด; ในบางส่วนมีความแตกต่างอย่างมากและในบางกรณีแทบจะไม่สามารถสังเกตเห็นได้ อาจขึ้นอยู่กับผิวคล้ำเมือกหรือกระดูก ^[51]

ผีเสื้อ

ผีเสื้อSwallowtail ( Papilio ) มีระบบที่ซับซ้อนในการเปล่งแสงเรืองแสง ปีกของพวกมันประกอบด้วยคริสตัลที่ผสมเม็ดสีซึ่งให้แสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์โดยตรง คริสตัลเหล่านี้ทำหน้าที่ผลิตแสงเรืองแสงได้ดีที่สุดเมื่อดูดซับความสว่างจากแสงสีฟ้า (ความยาวคลื่นประมาณ 420 นาโนเมตร) ความยาวคลื่นของแสงที่ผีเสื้อมองเห็นได้ดีที่สุดสอดคล้องกับการดูดซับของผลึกในปีกของผีเสื้อ สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการส่งสัญญาณ ^[58]

นกแก้ว

นกแก้วมีขนนกเรืองแสงที่อาจใช้ในการส่งสัญญาณเพื่อน การศึกษาโดยใช้การทดลองคู่ทางเลือกในนกหงส์หยก ( undulates Melopsittacus ) พบการสนับสนุนที่น่าสนใจสำหรับการส่งสัญญาณทางเพศเรืองแสงมีทั้งชายและหญิงอย่างมีนัยสำคัญพอใจนกกับกระตุ้นการทดลองเรืองแสง การศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่าขนนกที่เรืองแสงของนกแก้วไม่ได้เป็นเพียงผลพลอยได้จากการสร้างเม็ดสีแต่เป็นการปรับสัญญาณทางเพศแทน เมื่อพิจารณาถึงความซับซ้อนของทางเดินที่สร้างเม็ดสีเรืองแสงอาจมีค่าใช้จ่ายจำนวนมากที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นบุคคลที่แสดงการเรืองแสงที่แข็งแกร่งอาจเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพของแต่ละบุคคลอย่างตรงไปตรงมาเนื่องจากพวกเขาสามารถจัดการกับค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องได้ ^[59]

แมง

แมงป่องเรืองแสง

แมงมุมเรืองแสงภายใต้แสงยูวีและมีฟลูออรีนที่หลากหลาย ที่น่าสังเกตคือแมงมุมเป็นกลุ่มเดียวที่รู้จักกันในกลุ่มฟลูออเรสเซนส์ "แพร่หลายในเชิงอนุกรมวิธานแสดงออกอย่างมีวิวัฒนาการมีวิวัฒนาการและอาจอยู่ภายใต้การคัดเลือกและอาจมีความสำคัญทางนิเวศวิทยาสำหรับการส่งสัญญาณเฉพาะเจาะจงและเฉพาะเจาะจง" การศึกษาโดย Andrews et al. (2007) เผยให้เห็นว่าการเรืองแสงมีวิวัฒนาการหลายครั้งในแมงมุมแทกซี่โดยฟลูออโรฟอร์แบบใหม่ที่พัฒนาขึ้นในระหว่างการกระจายความหลากหลายของแมงมุม ในแมงมุมบางชนิดตัวชี้นำรังสีอัลตราไวโอเลตมีความสำคัญต่อปฏิสัมพันธ์ของผู้ล่ากับเหยื่อการสื่อสารระหว่างธรรมชาติและการพรางตัวด้วยดอกไม้เรืองแสงที่ตรงกัน บริบททางนิเวศวิทยาที่แตกต่างกันอาจช่วยในการยับยั้งหรือเพิ่มประสิทธิภาพของการแสดงออกของการเรืองแสงขึ้นอยู่กับว่าการเรืองแสงช่วยให้แมงมุมมีความคลุมเครือหรือทำให้พวกมันเด่นชัดขึ้นสำหรับสัตว์นักล่า ดังนั้นการคัดเลือกโดยธรรมชาติอาจทำหน้าที่ในการแสดงออกของการเรืองแสงข้ามสายพันธุ์แมงมุม ^[60]

แมงป่องยังเรืองแสงเนื่องจากมีเบต้าคาร์โบลีนในหนังกำพร้า ^[61]

ตุ่นปากเป็ด

ในปี 2020 มีรายงานการเรืองแสงสำหรับตัวอย่างตุ่นปากเป็ดหลายตัว ^[62]

พืช

พืชหลายชนิดมีการเรืองแสงเนื่องจากมีคลอโรฟิลล์ซึ่งน่าจะเป็นโมเลกุลเรืองแสงที่กระจายอยู่ทั่วไปมากที่สุดทำให้เกิดการเปล่งแสงสีแดงภายใต้ช่วงความยาวคลื่นกระตุ้น ^[63]คุณลักษณะนี้ของคลอโรฟิลล์มักใช้โดยนักนิเวศวิทยาเพื่อวัดประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสง ^[64]

บานเย็นดอกมีสีม่วง betacyanins เรืองแสงและสีเหลือง betaxanthins เรืองแสง ภายใต้แสงสีขาวบางส่วนของดอกไม้ที่มีเบตาแซนทินเท่านั้นจะปรากฏเป็นสีเหลือง แต่ในบริเวณที่มีทั้งเบทาแซนธินและเบทาซิยานินอยู่การเรืองแสงที่มองเห็นได้ของดอกไม้จะจางลงเนื่องจากกลไกการกรองแสงภายใน ก่อนหน้านี้การเรืองแสงได้รับการแนะนำให้มีบทบาทในการดึงดูดแมลงผสมเกสรอย่างไรก็ตามพบในภายหลังว่าสัญญาณภาพโดยการเรืองแสงมีความสำคัญเล็กน้อยเมื่อเทียบกับสัญญาณภาพของแสงที่สะท้อนจากดอกไม้ ^[65]

อบิโอติก

อัญมณีวิทยาวิทยาและธรณีวิทยา

การเรืองแสงของ Aragonite

อัญมณี , แร่ธาตุ , อาจมีการเรืองแสงที่โดดเด่นหรืออาจเรืองแสงที่แตกต่างกันภายใต้คลื่นสั้นอัลตราไวโอเลตยาวคลื่นอัลตราไวโอเลตแสงที่มองเห็นหรือรังสีเอกซ์

แคลไซต์และอำพันหลายชนิดจะเรืองแสงภายใต้ UV คลื่นสั้น UV คลื่นยาวและแสงที่มองเห็นได้ ทับทิม , มรกตและเพชรแสดงเรืองแสงสีแดงภายใต้ยาวคลื่นรังสียูวี, สีฟ้าและสีเขียวบางครั้ง; เพชรยังเปล่งแสงภายใต้รังสีเอ็กซ์รังสี

การเรืองแสงในแร่ธาตุเกิดจากสารกระตุ้นหลายชนิด ในบางกรณีความเข้มข้นของตัวกระตุ้นจะต้องถูก จำกัด ให้ต่ำกว่าระดับที่กำหนดเพื่อป้องกันการดับของการเปล่งแสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ นอกจากนี้แร่ต้องปราศจากสิ่งสกปรกเช่นเหล็กหรือทองแดงเพื่อป้องกันการดับของการเรืองแสงที่อาจเกิดขึ้นได้ divalent แมงกานีสในความเข้มข้นขึ้นไปอีกหลายเปอร์เซ็นต์เป็นผู้รับผิดชอบในการเรืองแสงสีแดงหรือสีส้มของแคลเซียมคาร์บอเนตที่เรืองแสงสีเขียวของwillemiteที่เรืองแสงสีเหลืองของesperiteและเรืองแสงสีส้มของwollastoniteและclinohedrite hexavalent ยูเรเนียมในรูปแบบของไอออนบวก uranyl , fluoresces ทุกระดับความเข้มข้นในสีเขียวสีเหลืองและเป็นสาเหตุของการเรืองแสงของแร่ธาตุเช่นautuniteหรือandersoniteและที่ความเข้มข้นต่ำเป็นสาเหตุของการเรืองแสงของวัสดุเช่นนั้น ตัวอย่างบางส่วนของโอปอลไฮยาไลท์ trivalent โครเมียมที่มีความเข้มข้นต่ำคือที่มาของการเรืองแสงสีแดงของทับทิม divalent ยูโรเพียมเป็นที่มาของการเรืองแสงสีฟ้าเมื่อเห็นในแร่ฟลูออไรต์ trivalent lanthanidesเช่นเทอร์เบียมและดิสโพรเซียมเป็น activators หลักของการเรืองแสงสีเหลืองครีมแสดงโดยyttrofluoriteหลากหลายของฟลูโอไรแร่และนำไปสู่การเรืองแสงสีส้มของเพทาย Powellite ( แคลเซียมโมลิบเดต ) และscheelite (แคลเซียมทังสเตต) เรืองแสงภายในเป็นสีเหลืองและสีน้ำเงินตามลำดับ เมื่อนำมารวมกันในสารละลายที่เป็นของแข็งพลังงานจะถูกถ่ายโอนจากทังสเตนที่มีพลังงานสูงกว่าไปยังโมลิบดีนัมพลังงานต่ำดังนั้นโมลิบดีนัมในระดับที่ค่อนข้างต่ำก็เพียงพอที่จะทำให้เกิดการปล่อยสีเหลืองสำหรับคีไลต์แทนที่จะเป็นสีน้ำเงิน สฟาเลอร์ไรต์เหล็กต่ำ(สังกะสีซัลไฟด์) ฟลูออเรสเซสและฟอสฟอเรสในช่วงสีต่างๆซึ่งได้รับอิทธิพลจากการปรากฏตัวของสิ่งเจือปนต่างๆ

น้ำมันดิบ ( ปิโตรเลียม ) เรืองแสงในหลายสีตั้งแต่สีน้ำตาลหม่นสำหรับน้ำมันหนักและทาร์สไปจนถึงสีเหลืองสดใสและสีขาวอมฟ้าสำหรับน้ำมันและคอนเดนเสทที่มีน้ำหนักเบามาก ปรากฏการณ์นี้ใช้ในการขุดเจาะสำรวจน้ำมันเพื่อระบุน้ำมันจำนวนน้อยมากในการปักชำและตัวอย่างแกน

ของเหลวอินทรีย์

โซลูชั่นอินทรีย์เช่นแอนทราหรือstilbeneละลายในเบนซีนหรือโทลูอีน , เรืองแสงด้วยรังสีอัลตราไวโอเลตหรือรังสีแกมมา การฉายรังสี เวลาในการสลายตัวของการเรืองแสงนี้เป็นไปตามลำดับของนาโนวินาทีเนื่องจากระยะเวลาของแสงขึ้นอยู่กับอายุการใช้งานของสถานะที่น่าตื่นเต้นของวัสดุเรืองแสงในกรณีนี้คือแอนทราซีนหรือสทิลเบน ^[66]

Scintillationหมายถึงแสงวาบที่เกิดจากวัสดุโปร่งใสโดยทางผ่านของอนุภาค (อิเล็กตรอนอนุภาคแอลฟาไอออนหรือโฟตอนพลังงานสูง) Stilbene และอนุพันธ์ถูกใช้ในตัวนับประกายเพื่อตรวจจับอนุภาคดังกล่าว Stilbene ยังเป็นหนึ่งในสื่อกำไรที่ใช้ในการเลเซอร์สีย้อม

บรรยากาศ

การเรืองแสงจะสังเกตเห็นได้ในชั้นบรรยากาศเมื่ออากาศอยู่ภายใต้การระดมยิงของอิเล็กตรอนอย่างกระฉับกระเฉง ในกรณีต่างๆเช่นแสงออโรร่าตามธรรมชาติการระเบิดของนิวเคลียร์ในระดับความสูงสูงและการทดลองปืนอิเล็กตรอนที่เกิดจากจรวดโมเลกุลและไอออนที่เกิดขึ้นจะมีการตอบสนองต่อแสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ ^[67]

วัสดุทั่วไปที่เรืองแสง

• วิตามินบี 2เรืองแสงสีเหลือง
• น้ำโทนิค fluoresces เนื่องจากสีฟ้าเพื่อการปรากฏตัวของควินิน
• หมึกปากกาเน้นข้อความมักเรืองแสงเนื่องจากมีไพรานีน
• ธนบัตร , แสตมป์และบัตรเครดิตมักจะมีคุณลักษณะด้านความปลอดภัยเรืองแสง

ในสิงหาคม 2020 นักวิจัยได้รายงานการสร้างความสว่างเรืองแสงวัสดุแสงที่มั่นคงเพื่อให้ห่างไกลโดยการช่วยให้การถ่ายโอนคุณสมบัติของเรืองแสงสูงสีย้อมผ่านแยกเชิงพื้นที่และอิเล็กทรอนิกส์ของสีย้อมโดยการผสมสีย้อมประจุบวกประจุลบที่มีผลผูกพันcyanostar macrocycles ตามที่ผู้เขียนร่วมกล่าวถึงวัสดุเหล่านี้อาจมีการใช้งานในด้านต่างๆเช่นการเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์การสร้างภาพชีวภาพและเลเซอร์ ^{[68] [69] [70] [71]}

แสงสว่าง

สีเรืองแสงและพลาสติกแสงไฟจาก หลอดยูวี ภาพวาดโดย Beo Beyond

หลอดฟลูออเรสเซนต์ทั่วไปอาศัยการเรืองแสง ภายในแก้วหลอดสูญญากาศบางส่วนและมีจำนวนน้อยของปรอท การปล่อยกระแสไฟฟ้าในหลอดทำให้อะตอมของปรอทเปล่งแสงอัลตราไวโอเลตเป็นส่วนใหญ่ ท่อเรียงรายไปด้วยวัสดุเรืองแสงที่เรียกว่าสารเรืองแสงซึ่งจะดูดซับแสงอัลตราไวโอเลตและเปล่งแสงที่มองเห็นได้อีกครั้ง เรืองแสงแสงเป็นพลังงานที่มีประสิทธิภาพกว่าหลอดไส้องค์ประกอบแสง แต่ไม่สม่ำเสมอสเปกตรัมของหลอดแบบดั้งเดิมอาจทำให้เกิดสีในการแสดงผลที่แตกต่างกันกว่าเมื่อสว่างไสวไปด้วยแสงไฟสว่างจ้าหรือในเวลากลางวัน สเปกตรัมการปล่อยไอปรอทถูกครอบงำโดยเส้น UV คลื่นสั้นที่ 254 นาโนเมตร (ซึ่งให้พลังงานส่วนใหญ่แก่ฟอสเฟอร์) พร้อมกับการปล่อยแสงที่มองเห็นได้ที่ 436 นาโนเมตร (สีน้ำเงิน) 546 นาโนเมตร (สีเขียว) และ 579 นาโนเมตร ( เหลืองส้ม). สามารถสังเกตเห็นเส้นทั้งสามนี้ซ้อนทับบนคอนติเนนตัมสีขาวโดยใช้สเปกโตรสโคปมือสำหรับแสงที่ปล่อยออกมาจากหลอดฟลูออเรสเซนต์สีขาวตามปกติ เส้นที่มองเห็นได้เหล่านี้มาพร้อมกับเส้นการปล่อยของยูโรเรียมไตรวาเลนต์และดินเทอร์เบียมไตรวาเลนต์และตามมาด้วยความต่อเนื่องของการปล่อยยูโรเรียมดิวาเลนต์ในพื้นที่สีน้ำเงินซึ่งประกอบด้วยการปล่อยแสงที่ไม่ต่อเนื่องมากขึ้นของระบบฟอสเฟอร์ไตรโครเมี่ยมสมัยใหม่ที่ใช้ในหลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัดจำนวนมากและโคมไฟแบบดั้งเดิมที่ให้สีที่ดีกว่าเป็นเป้าหมาย ^[72]

ไฟเรืองแสงที่มีอยู่ครั้งแรกให้ประชาชนที่1939 นิวยอร์กเวิลด์แฟร์ การปรับปรุงตั้งแต่นั้นมาส่วนใหญ่เป็นสารเรืองแสงที่ดีขึ้นอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นและการคายประจุภายในที่สม่ำเสมอมากขึ้นและรูปทรงที่ใช้งานง่ายขึ้น (เช่นหลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์) บางคนปล่อยความเข้มสูง (HID) โคมไฟคู่มากขึ้นแม้ประสิทธิภาพไฟฟ้ากับการเพิ่มประสิทธิภาพของสารเรืองแสงสำหรับการกระทำสีที่ดีกว่า ^{[ ต้องการอ้างอิง ]}

ไดโอดเปล่งแสงสีขาว(LED) มีวางจำหน่ายในช่วงกลางทศวรรษที่ 1990 ในรูปแบบหลอด LEDซึ่งแสงสีน้ำเงินที่ปล่อยออกมาจากเซมิคอนดักเตอร์จะกระทบกับสารเรืองแสงที่วางบนชิปขนาดเล็ก การรวมกันของแสงสีน้ำเงินที่ยังคงผ่านสารเรืองแสงและการเรืองแสงสีเขียวถึงสีแดงจากสารเรืองแสงทำให้เกิดการปล่อยแสงสีขาวออกมา ^[73]

บริษัท โกลว์ไม้บางครั้งใช้วัสดุเรืองแสงที่จะดูดซับแสงจากchemiluminescentปฏิกิริยาและการเปล่งแสงของสีที่แตกต่าง ^[72]

การวิเคราะห์ทางเคมี

ขั้นตอนการวิเคราะห์หลายอย่างเกี่ยวข้องกับการใช้ฟลูออโรมิเตอร์โดยปกติจะมีความยาวคลื่นเดียวที่น่าตื่นเต้นและความยาวคลื่นตรวจจับเดียว เนื่องจากความไวของวิธีการนี้จึงสามารถวัดความเข้มข้นของโมเลกุลเรืองแสงได้ต่ำถึง 1 ส่วนต่อล้านล้าน ^[74]

การเรืองแสงในช่วงความยาวคลื่นต่างๆสามารถตรวจจับได้โดยเครื่องตรวจจับอาร์เรย์เพื่อตรวจจับสารประกอบจากการไหลของHPLC นอกจากนี้ยังสามารถมองเห็นเพลต TLCได้หากสารประกอบหรือรีเอเจนต์สีเป็นสารเรืองแสง เรืองแสงที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดเมื่อมีสัดส่วนขนาดใหญ่ของอะตอมที่ระดับพลังงานต่ำในการกระจาย Boltzmann ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้สูงที่จะเกิดความตื่นเต้นและการปลดปล่อยโฟตอนโดยอะตอมที่มีพลังงานต่ำกว่าทำให้การวิเคราะห์มีประสิทธิภาพมากขึ้น

สเปกโทรสโกปี

โดยปกติการตั้งค่าการทดสอบการเรืองแสงจะเกี่ยวข้องกับแหล่งกำเนิดแสงซึ่งอาจปล่อยแสงหลายความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปความยาวคลื่นเดียวเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการวิเคราะห์ที่เหมาะสมดังนั้นในการกรองแสงแบบคัดเลือกแสงจะถูกส่งผ่านโมโนโครเมเตอร์กระตุ้นจากนั้นความยาวคลื่นที่เลือกจะถูกส่งผ่านเซลล์ตัวอย่าง เมื่อดูดซึมและอีกครั้งปล่อยพลังงานความยาวคลื่นหลายคนอาจเกิดเนื่องจากการเปลี่ยนแปลง Stokesต่างๆและการเปลี่ยนอิเล็กตรอน ในการแยกและวิเคราะห์พวกมันรังสีเรืองแสงจะถูกส่งผ่านmonochromator ที่ปล่อยออกมาและสังเกตโดยเครื่องตรวจจับแบบคัดเลือก ^[75]

ชีวเคมีและการแพทย์

เซลล์บุผนังหลอดเลือดใต้กล้องจุลทรรศน์ที่มีช่องแยกสามช่องซึ่งทำเครื่องหมายส่วนประกอบของเซลล์เฉพาะ

การเรืองแสงในวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตมักใช้เป็นวิธีที่ไม่ทำลายในการติดตามหรือวิเคราะห์โมเลกุลทางชีววิทยาโดยการปล่อยแสงจากหลอดนีออนที่ความถี่เฉพาะซึ่งไม่มีพื้นหลังจากแสงกระตุ้นเนื่องจากส่วนประกอบของเซลล์ค่อนข้างน้อยเป็นสารเรืองแสงตามธรรมชาติ ( เรียกว่าภายในหรือออโตฟลูออเรสเซนต์ ) ในความเป็นจริงโปรตีนหรือส่วนประกอบอื่น ๆ สามารถ "ติดฉลาก" ด้วยฟลูออโรฟอร์ภายนอกซึ่งเป็นสีย้อมเรืองแสงที่อาจเป็นโมเลกุลขนาดเล็กโปรตีนหรือจุดควอนตัมซึ่งพบว่ามีประโยชน์มากในการใช้งานทางชีววิทยาหลายชนิด ^[76]

การหาปริมาณของสีย้อมทำได้ด้วยเครื่องสเปกโตรฟลูออโรมิเตอร์และพบการใช้งานเพิ่มเติมใน:

กล้องจุลทรรศน์

• เมื่อสแกนความเข้มของการเรืองแสงบนระนาบหนึ่งจะมีกล้องจุลทรรศน์เรืองแสงของเนื้อเยื่อเซลล์หรือโครงสร้างใต้เซลล์ซึ่งทำได้โดยการติดฉลากแอนติบอดีด้วยฟลูออโรฟอร์และปล่อยให้แอนติบอดีค้นหาแอนติเจนเป้าหมายภายในตัวอย่าง การติดฉลากแอนติบอดีหลายตัวด้วยฟลูออรีนที่แตกต่างกันทำให้สามารถมองเห็นเป้าหมายหลาย ๆ เป้าหมายได้ภายในภาพเดียว (หลายช่องสัญญาณ) microarrays ของ DNA เป็นตัวแปรของสิ่งนี้
• ภูมิคุ้มกันวิทยา: แอนติบอดีถูกเตรียมครั้งแรกโดยมีกลุ่มสารเคมีเรืองแสงติดอยู่และบริเวณ (เช่นบนชิ้นงานด้วยกล้องจุลทรรศน์) ซึ่งสามารถมองเห็นแอนติบอดีที่จับตัวได้และแม้กระทั่งการหาปริมาณด้วยการเรืองแสง
• FLIM ( Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy ) สามารถใช้เพื่อตรวจจับปฏิสัมพันธ์ทางชีวโมเลกุลบางอย่างที่แสดงออกมาโดยมีอิทธิพลต่ออายุการใช้งานของการเรืองแสง
• ชีววิทยาระดับเซลล์และโมเลกุล: การตรวจหาโคโลแคลไลเซชันโดยใช้แอนติบอดีที่ติดฉลากเรืองแสงสำหรับการตรวจหาแอนติเจนที่สนใจโดยใช้ซอฟต์แวร์เฉพาะเช่น ImageJ

เทคนิคอื่น ๆ

• FRET ( การถ่ายโอนพลังงานเรโซแนนซ์ของFörsterหรือที่เรียกว่าการถ่ายโอนพลังงานเรโซแนนซ์เรืองแสง ) ใช้เพื่อศึกษาปฏิกิริยาของโปรตีนตรวจจับลำดับกรดนิวคลีอิกที่เฉพาะเจาะจงและใช้เป็นไบโอเซนเซอร์ในขณะที่อายุการใช้งานของการเรืองแสง (FLIM) สามารถให้ข้อมูลเพิ่มเติมได้อีกชั้นหนึ่ง
• เทคโนโลยีชีวภาพ: ไบโอเซนเซอร์โดยใช้การเรืองแสงมีการศึกษาที่เป็นไปได้ไบโอเซนเซอร์กลูโคสเรืองแสง
• ลำดับอัตโนมัติดีเอ็นเอโดยวิธีบอกเลิกห่วงโซ่ ; ฐานการยุติโซ่ที่แตกต่างกันสี่ฐานแต่ละอันมีแท็กเรืองแสงเฉพาะของตัวเอง เมื่อโมเลกุลของดีเอ็นเอที่ติดฉลากแยกออกจากกันฉลากเรืองแสงจะถูกกระตุ้นโดยแหล่งกำเนิดรังสียูวีและเอกลักษณ์ของฐานที่ยุติโมเลกุลจะถูกระบุโดยความยาวคลื่นของแสงที่ปล่อยออกมา
• FACS ( การเรียงลำดับเซลล์ที่เปิดใช้งานการเรืองแสง ) หนึ่งในเทคนิคการเรียงเซลล์ที่สำคัญหลายอย่างที่ใช้ในการแยกสายเซลล์ต่างๆ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่แยกได้จากเนื้อเยื่อของสัตว์)
• การตรวจหาดีเอ็นเอ: สารประกอบethidium bromideในสารละลายที่เป็นน้ำมีการเรืองแสงน้อยมากเนื่องจากถูกดับด้วยน้ำ เรืองแสง ethidium bromide จะเพิ่มขึ้นอย่างมากหลังจากที่มันผูกกับดีเอ็นเอดังนั้นสารนี้มีประโยชน์มากในการแสดงสถานที่ตั้งของดีเอ็นเอในagarose ข่าวคราว Intercalated ethidium อยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่ชอบน้ำเมื่ออยู่ระหว่างคู่เบสของ DNA ซึ่งได้รับการปกป้องจากการดับด้วยน้ำซึ่งไม่รวมอยู่ในสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นของ ethidium ethidium bromide อาจเป็นสารก่อมะเร็ง - ทางเลือกที่ปลอดภัยกว่าเนื้อหาที่เป็นสีย้อมSYBR สีเขียว
• FIGS ( Fluorescence image-guided surgery ) เป็นเทคนิคการถ่ายภาพทางการแพทย์ที่ใช้การเรืองแสงเพื่อตรวจจับโครงสร้างที่ติดฉลากอย่างถูกต้องในระหว่างการผ่าตัด
• การเรืองแสงในหลอดเลือดเป็นเทคนิคการถ่ายภาพทางการแพทย์ที่ใช้สายสวนซึ่งใช้การเรืองแสงเพื่อตรวจหาลักษณะที่มีความเสี่ยงสูงของหลอดเลือดและอุปกรณ์ใส่ขดลวดของหลอดเลือดที่ไม่ได้รับการรักษา ^[77]โล่ Autofluorescence ถูกนำมาใช้ในการศึกษาครั้งแรกในคนที่อยู่ในหลอดเลือดหัวใจร่วมกับการตรวจเอกซเรย์การเชื่อมโยงกันแสง ^[78]สารโมเลกุลยังถูกใช้เพื่อตรวจหาลักษณะเฉพาะเช่นการสะสมของไฟบรินขดลวดและการทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบของหลอดเลือด ^[79]
• SAFI (สายพันธุ์ที่มีการเปลี่ยนแปลงการถ่ายภาพเรืองแสง) เป็นเทคนิคการถ่ายภาพในelectrokineticsและmicrofluidics ^[80]ใช้สีย้อมที่ไม่ใช้ไฟฟ้าซึ่งการเรืองแสงสามารถดับได้ง่ายโดยการย้ายสายพันธุ์ทางเคมีที่สนใจ โดยปกติแล้วสีย้อมจะถูกเพาะไว้ทุกที่ในการไหลและการวิเคราะห์การดับของการเรืองแสงที่แตกต่างกันจะถูกสังเกตโดยตรง
• การตรวจด้วยสารเรืองแสงเพื่อคัดกรองสารเคมีที่เป็นพิษ การตรวจด้วยแสงประกอบด้วยส่วนผสมของสีย้อมเรืองแสงที่ไวต่อสิ่งแวดล้อมและเซลล์ผิวหนังของมนุษย์ที่สร้างรูปแบบสเปกตรัมการเรืองแสง ^[81]วิธีนี้สามารถลดความต้องการสัตว์ทดลองในการวิจัยทางชีวการแพทย์และอุตสาหกรรมยา
• การตรวจจับขอบกระดูก: ตัวอย่างที่ย้อมด้วยอะลิซารินและซากดึกดำบรรพ์บางชนิดสามารถส่องสว่างได้ด้วยแสงไฟฟลูออเรสเซนต์เพื่อดูโครงสร้างทางกายวิภาครวมถึงระยะกระดูก ^[82]

นิติเวช

ลายนิ้วมือสามารถมองเห็นด้วยสารเรืองแสงเช่นninhydrinหรือ DFO ( 1,8-Diazafluoren-9-หนึ่ง ) เลือดและสารอื่น ๆ บางครั้งมีการตรวจพบโดยน้ำยาเรืองแสงเช่นfluorescein เส้นใยและวัสดุอื่น ๆ ที่อาจพบได้ในทางนิติเวชหรือที่มีความสัมพันธ์กับของสะสมต่างๆบางครั้งก็เป็นสารเรืองแสง

การทดสอบแบบไม่ทำลาย

การตรวจสอบการซึมผ่านของสารเรืองแสงใช้เพื่อค้นหารอยแตกและข้อบกพร่องอื่น ๆ บนพื้นผิวของชิ้นส่วน การติดตามสีย้อมโดยใช้สีย้อมเรืองแสงใช้เพื่อค้นหาการรั่วไหลของของเหลวและระบบท่อประปา

ป้าย

มักใช้สีเรืองแสงในป้ายโดยเฉพาะป้ายถนน โดยทั่วไปแล้วสีเรืองแสงจะสามารถรับรู้ได้ในช่วงที่ยาวกว่าสีที่ไม่ได้เรืองแสงโดยที่สีส้มเรืองแสงจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษ ^[83]คุณสมบัตินี้นำไปสู่การใช้ป้ายและป้ายกำกับความปลอดภัยบ่อยครั้ง

สารเพิ่มความสดใสด้วยแสง

สารเรืองแสงมักถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มลักษณะของผ้าและกระดาษทำให้เกิดผล "การฟอกสีฟัน" พื้นผิวสีขาวที่ได้รับการเคลือบด้วยสารเพิ่มความสว่างแบบออปติคอลสามารถเปล่งแสงที่มองเห็นได้มากกว่าที่ส่องมาทำให้สว่างขึ้น แสงสีน้ำเงินที่ปล่อยออกมาจากสารเพิ่มความสว่างจะชดเชยสีน้ำเงินที่ลดลงของวัสดุที่ผ่านการบำบัดและเปลี่ยนสีออกไปจากสีเหลืองหรือสีน้ำตาลและเปลี่ยนเป็นสีขาว สารเพิ่มความสดใสแบบออปติคัลใช้ในน้ำยาซักผ้ากระดาษความสว่างสูงเครื่องสำอางเสื้อผ้าที่มีการมองเห็นสูงและอื่น ๆ

• ลาโควิชซ์โจเซฟอาร์. (2542). หลักการของฟลูออเรสเซนต์สเปกโทรสโกปี . สำนักพิมพ์ Kluwer Academic / Plenum ISBN 978-0-387-31278-1.

• เรื่องราวของเรืองแสง Raytech Industries พ.ศ. 2508.

• Fluorophores.org ^{[ ลิงก์ตายถาวร ]}ฐานข้อมูลของสีย้อมเรืองแสง
• FSU.eduแนวคิดพื้นฐานในการเรืองแสง
• "ประวัติศาสตร์นาโนของการเรืองแสง" บรรยายโดยเดวิดเจมสัน
• สเปกตรัมการกระตุ้นและการปล่อยของสีย้อมเรืองแสงต่างๆ
• ฐานข้อมูลของแร่ธาตุเรืองแสงพร้อมรูปภาพตัวกระตุ้นและสเปกตรัม (fluomin.org)
• "Biofluorescent คืนดำน้ำ - Dahab / ทะเลแดง (อียิปต์) Masbat Bay / Mashraba "โรมันหิน"" YouTube 9 ตุลาคม 2555.
• สเตฟเฟนโอ. เบเยอร์. "FluoPedia.org: สิ่งพิมพ์" . fluopedia.org
• สเตฟเฟนโอ. เบเยอร์. "FluoMedia.org: Science" . fluomedia.org