DICCIONARIO MÉDICO
Fluorescencia
La fluorescencia es un fenómeno físico por el cual determinadas sustancias absorben radiación electromagnética de una longitud de onda (habitualmente ultravioleta) y emiten inmediatamente luz visible de una longitud de onda mayor y, por tanto, de un color diferente. En medicina, este fenómeno tiene aplicaciones en dermatología (exploración con luz de Wood), oftalmología (angiografía fluoresceínica), anatomía patológica (inmunofluorescencia) y radiodiagnóstico (pantallas fluorescentes). La fluorescencia es la propiedad que poseen determinadas moléculas —denominadas fluoróforos o fluorocromos— de absorber fotones de una longitud de onda y reemitir casi instantáneamente (en el orden de nanosegundos) fotones de una longitud de onda mayor. Como la longitud de onda mayor corresponde a menor energía, la luz emitida tiene siempre un color distinto al de la radiación que la provocó. Un ejemplo cotidiano es el brillo azulado que emite el agua tónica (que contiene quinina) cuando se ilumina con una "luz negra" ultravioleta: la quinina absorbe la UV-A invisible y emite luz azul visible. El término fue acuñado en 1852 por el físico y matemático irlandés George Gabriel Stokes (1819-1903), catedrático lucasiano de la Universidad de Cambridge, en su artículo On the Change of Refrangibility of Light. Stokes observó que los cristales de fluorita (fluoruro de calcio, CaF₂) emitían un brillo azulado al ser iluminados con radiación ultravioleta, y que la luz emitida tenía siempre una longitud de onda mayor que la radiación incidente —lo que hoy se conoce como desplazamiento de Stokes—. En una nota al pie de su artículo escribió: "Estoy casi tentado de acuñar un término, y llamar al fenómeno fluorescence, de fluor-spar [fluorita], del mismo modo que el término análogo opalescence deriva del nombre de un mineral". El nombre se formó, por tanto, sobre fluorita, derivado a su vez del latín fluor, "flujo" (porque la fluorita se empleaba como fundente en metalurgia, del verbo fluĕre, "fluir"). La fluorescencia se distingue de la fosforescencia en que cesa inmediatamente al retirar la fuente de excitación (la emisión dura nanosegundos), mientras que en la fosforescencia la emisión de luz persiste durante segundos, minutos o incluso horas después de retirar la fuente. Ambos fenómenos se engloban bajo el término más general de luminiscencia. El mecanismo de la fluorescencia se explica en tres pasos. Primero, un fotón de la radiación de excitación (por ejemplo, ultravioleta) es absorbido por un electrón del fluoróforo, que pasa de su estado energético basal a un estado excitado de mayor energía. Segundo, el electrón pierde una pequeña parte de esa energía en forma de calor (vibraciones moleculares) durante un tránsito no radiativo extremadamente breve. Tercero, el electrón regresa a su estado basal emitiendo un fotón de menor energía que el absorbido y, por tanto, de mayor longitud de onda: ese fotón es la luz fluorescente visible. La diferencia entre la longitud de onda de excitación y la de emisión es el desplazamiento de Stokes, y es lo que determina que la luz emitida tenga un color distinto al de la radiación incidente. Dermatología: la exploración con luz de Wood. La luz de Wood emite radiación ultravioleta de 365 nm que provoca fluorescencia en determinados pigmentos endógenos, metabolitos bacterianos y sustancias fúngicas presentes en la piel. Cada sustancia emite un color fluorescente característico —verde-amarillento en ciertas tiñas, rojo coral en el eritrasma, blanco-azulado en el vitíligo—, lo que permite orientar el diagnóstico sin pruebas invasivas. Oftalmología: la fluoresceína. La fluoresceína sódica es un colorante fluorescente que, instilado en el ojo y observado con un filtro azul cobalto en la lámpara de hendidura, emite una fluorescencia verde brillante que hace visibles las erosiones y úlceras de la córnea. Inyectada por vía intravenosa, permite la angiografía fluoresceínica, una técnica que fotografía la circulación retiniana y es esencial para el diagnóstico de enfermedades vasculares del fondo de ojo. Anatomía patológica: la inmunofluorescencia. La inmunofluorescencia es una técnica de laboratorio que emplea anticuerpos marcados con fluorocromos para detectar y localizar antígenos específicos en muestras de tejido. Cuando el anticuerpo marcado se une al antígeno buscado, la muestra emite fluorescencia al ser iluminada con UV, lo que permite al anatomopatólogo identificar con precisión qué moléculas están presentes y dónde se localizan. Existen dos modalidades: la inmunofluorescencia directa, en la que el anticuerpo primario lleva el fluorocromo, y la inmunofluorescencia indirecta, en la que el fluorocromo va unido a un segundo anticuerpo que reconoce al primero. Radiodiagnóstico: pantallas fluorescentes. Las pantallas de refuerzo de los chasis radiológicos contienen sustancias fluorescentes (fósforos) que absorben los rayos X y emiten luz visible, amplificando la señal y reduciendo la dosis de radiación necesaria para obtener una imagen. Aunque la radiología digital ha sustituido en gran medida a las pantallas analógicas, el principio de fluorescencia sigue presente en los detectores de los equipos de fluoroscopía. La fluorescencia se confunde a veces con otros fenómenos luminosos. La fosforescencia es una forma de luminiscencia en la que la emisión de luz persiste después de retirar la fuente de excitación (los electrones permanecen más tiempo en el estado excitado por un mecanismo cuántico diferente); las agujas y esferas de los relojes antiguos que "brillan en la oscuridad" son fosforescentes. La bioluminiscencia es la producción de luz por organismos vivos (como las luciérnagas o ciertas medusas) mediante reacciones químicas, no por absorción de radiación externa. Y la quimioluminiscencia es la emisión de luz producida por una reacción química, sin necesidad de excitación luminosa previa; se emplea en algunos ensayos de laboratorio. Del nombre del mineral fluorita (fluoruro de calcio), que a su vez deriva del latín fluor, "flujo" (porque se usaba como fundente en metalurgia). En 1852, el físico irlandés George Gabriel Stokes observó que los cristales de fluorita emitían un brillo azulado al ser iluminados con radiación ultravioleta y acuñó el término fluorescence por analogía con opalescence. Es, por tanto, uno de los pocos términos científicos cuyo nombre procede de un mineral. No. Ambos son formas de luminiscencia (emisión de luz por una sustancia), pero se diferencian en la duración: la fluorescencia cesa de forma prácticamente instantánea al retirar la fuente de excitación (la emisión dura nanosegundos), mientras que la fosforescencia persiste durante segundos, minutos o incluso horas. La diferencia se debe al mecanismo cuántico implicado: en la fluorescencia, el electrón regresa al estado basal sin cambio de espín; en la fosforescencia, se produce un cambio de espín que retrasa la emisión. Porque la fluorescencia es una emisión de luz muy tenue que solo se aprecia en oscuridad. Cuando el dermatólogo ilumina la piel con la lámpara de Wood (UV-A, 365 nm) en una habitación oscura, la piel normal emite una fluorescencia azulada uniforme, mientras que las zonas con infección fúngica, bacteriana o con alteraciones del pigmento emiten colores diferentes que permiten orientar el diagnóstico. Si la habitación estuviera iluminada, esos colores fluorescentes quedarían enmascarados por la luz ambiental. Si desea profundizar en conceptos asociados a la fluorescencia, puede consultar las siguientes definiciones del Diccionario médico:Qué es la fluorescencia
Mecanismo: absorción, excitación y emisión
Aplicaciones médicas de la fluorescencia
Diferenciación con fenómenos relacionados
Preguntas frecuentes
¿De dónde viene la palabra "fluorescencia"?
¿Es lo mismo fluorescencia que fosforescencia?
¿Por qué el dermatólogo apaga la luz para explorar la piel?
Referencias
Entradas relacionadas en el diccionario