Diferencia entre biofluorescencia y bioluminiscencia

Los seres humanos siempre han sentido fascinación por los organismos que producen luz. La biofluorescencia y la bioluminiscencia son dos fenómenos naturales que pueden observarse en ciertas criaturas que han evolucionado para producir o emitir luz. Aunque estas capacidades pueden parecer muy similares, la biofluorescencia y la bioluminiscencia tienen características únicas que las hacen muy distintas entre sí. En este artículo hablaremos de estas diferencias.

¿Qué es la biofluorescencia? 

La biofluorescencia no es una reacción química. Las plantas y los organismos biofluorescentes absorben luz de baja longitud de onda o luz tenue y, a continuación, emiten luz de alta longitud de onda que hace que las criaturas brillen sobre un fondo oscuro. Los organismos biofluorescentes no emiten luz desde su fuente de energía, ni se trata de una reacción química. La luz emitida es de un color totalmente distinto al absorbido, normalmente verde, rojo o naranja.

Ejemplos de biofluorescencia son organismos oceánicos como los corales, las medusas y una gran variedad de peces que utilizan esta capacidad para comunicarse, camuflarse o aparearse. Sin embargo, muchas otras funciones pueden explicar también este fenómeno.

Las empresas farmacéuticas pueden utilizar los descubrimientos en coloración biofluorescente para desarrollar nuevos productos.

Cómo medir la biofluorescencia

Un espectrofotómetro de fluorescencia (fluorómetro, fluorospectrómetro o espectrómetro de fluorescencia) detecta la luz fluorescente emitida por una muestra a varias longitudes de onda. El espectrómetro utiliza una fuente de fotones, como un láser, una lámpara de xenón o un LED, para emitir luz ultravioleta o visible. La luz viaja a través de un monocromador, que elige una longitud de onda específica. La luz sale con un ángulo determinado en función de la longitud de onda. El espectrómetro dirige la longitud de onda monocromática hacia la muestra. La muestra genera una longitud de onda que va al detector. 

El detector suele colocarse en un ángulo de 90 grados respecto a la fuente de luz para eliminar las interferencias de la luz de excitación transmitida. Los fotones se emiten e inciden en un fotodetector. Un programa informático conectado al detector genera una representación gráfica de las longitudes de onda que absorbe la muestra. El espectro de emisión revela qué longitudes de onda emiten las muestras. La unidad de medida utilizada es la unidad de fluorescencia relativa (RFU). 

Los fluorómetros pueden disponer de varios canales para monitorizar señales fluorescentes de distintos colores con longitudes de onda variables, como verde y azul o ultravioleta y azul. Los fluorómetros también aceptan una amplia gama de tamaños de muestra, y algunos emplean tamaños de muestra extremadamente pequeños para ahorrar costosos materiales de muestra.

¿Qué es la bioluminiscencia? 

A diferencia de la biofluorescencia, en la que un organismo emite luz al ser excitado por una fuente luminosa externa, la bioluminiscencia se produce por una reacción química o biológica creada en el interior del cuerpo. Es similar a la reacción que se produce al romper un bastón luminoso. Esta reacción produce muy poco calor.

Los ejemplos de biofluorescencia son tan variados como las criaturas capaces de emitir luz. Las luciérnagas, por ejemplo, utilizan la biofluorescencia para comunicarse entre sí. Las criaturas de las profundidades marinas, como los peces pescadores, utilizan esta capacidad para localizar alimento y atraer o imitar a sus presas. Otros organismos liberan un fluido bioluminiscente para defenderse. La bioluminiscencia es un fenómeno más difícil de estudiar que la biofluorescencia, ya que la mayoría de los animales pierden su capacidad luminiscente cuando son capturados debido a daños o estrés.

Cómo medir la bioluminiscencia 

La luz está formada por miles de millones de diminutos paquetes de energía conocidos como fotones. Un luminómetro controla los fotones liberados por los procesos bioluminiscentes. Los luminómetros son equipos sencillos y asequibles que se utilizan para medir la producción de luz de las muestras. La salida de luz se calcula integrando o midiendo el área bajo la curva de emisión de luz de la reacción química durante un periodo específico. Todos los luminómetros tienen una cámara de muestras, un detector, una técnica de procesamiento de señales y una pantalla de salida de señales.

Empiece por preparar una reacción de luminiscencia en la microplaca. La microplaca se introduce en una cámara de lectura estanca a la luz y un tubo fotomultiplicador detecta la luz de cada pocillo. Los fotones se transforman en electrones en el tubo fotomultiplicador (PMT), y la corriente resultante es proporcional a la cantidad de luz. La señal se cuantifica mediante unidades relativas de luz (RLU).

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A medida que la humanidad trata de comprender la asombrosa naturaleza de la biofluorescencia y la bioluminiscencia, las ventajas de estos fenómenos cromáticos naturales resultan increíblemente prometedoras. La biofluorescencia y la bioluminiscencia acaban de empezar a explotarse, desde su uso en medicina para salvar vidas hasta la investigación de misterios biológicos.

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