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鑭系元素（有時稱為稀土元素）是元素周期表中從原子序數57（鑭）到71的14個“ f嵌段”元素的集合。其中，euro（Eu），（Dy）和g（Gd）已主要用于生物醫學成像。所有這些元素都顯示出4f-5d，4f-4f躍遷，在UV范圍內吸收，在可見范圍內發射。

鑭系元素可以形成螯合物，產生可檢測的化學發光。聚氨基羧酸鹽（PAC），例如線性乙二胺四乙酸（EDTA）和二亞乙基三胺五乙酸（DTPA）及其環狀對應物1,4,7,10-四氮雜環十二烷-1,4,7,10-四乙酸（DOTA）和1 4,8,11-四氮雜環十四烷-1,4,8-三乙酸（DO3A）是廉價的金屬離子螯合劑，可與鑭系元素形成穩定的絡合物。綁定的順序是EDTAβ-二酮具有雙齒能力，不穩定。但是，它們已被修飾成與鑭系元素形成3：1的絡合物，可以容納天線分子。β-二酮已經成為DELFIA免疫測定系統的一部分，在該測定中，鑭系元素標記物從非熒光螯合物免疫復合物中解離后，它們可作為溶液配體。

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