时间分辨荧光微球作为一种特殊的功能微球，是一种内部包埋有稀土离子配合物的PS微球，内部包埋的稀土离子一般有Eu³⁺、Tb³⁺、Sm³⁺和Dy³⁺，其在与某些配体如β-二酮类及芳香胺类形成配合物后，可吸收紫外光，然后发出很强的稀土离子特征荧光。

时间分辨荧光微球的优势，也正来源于其内部包埋工艺和荧光染料（稀土离子配合物）的特点。

1、内部包埋工艺
时间分辨荧光微球内部包埋荧光染料，这种工艺可以有效的防止荧光染料的泄露，确保在与生物分子偶联时具有最佳的表面活性；每个微球内部包埋了无数个荧光分子，有效地提高了荧光强度和分析的灵敏度。

2、为什么包埋的是稀土离子配合物？
由于稀土离子本身发光效率低，稀土离子与具有高吸收光系数的配体构成配合物后，配体吸收激光跃迁至激发态将能量传递给稀土离子，当稀土离子接受传递来的能量后被激发至共振能级，并在共振能级跃迁回基态过程中发出荧光，表现为很强的稀土离子特征荧光。 

稀土离子配合物发光机理

（S0为配体的基态，S1为配体最低激发单重态，T1为配体激发态，En为稀土离子激发态）

基于上述微球结构与发光机理，时间分辨荧光微球相比于普通荧光微球具有以下特点： （时间分辨荧光寿命通常在100μs以上，较普通荧光微球的荧光寿命高出几个数量级，这是由于稀土配合物的发光是经过配体激发态能量转移所致）
目前，最常见的时间分辨荧光微球内部包埋稀土元素铕（Eu），主要应用于POCT快检、食品安全检测（包括农药残留，毒品等）等的荧光定量免疫层析试纸条产品的开发，结合荧光定量检测仪可以实现不同指标的快速定量检测。

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