时间分辨荧光： 理论上，荧光是*灵敏的检测手段，由于许多分子间和分子内的变化会改变标记物的荧光发射。因此，很早就把它作为均相分析技术可能的新的手段。而现在偏振，淬灭，时间关联，荧光寿命改变以及荧光共振能量转移（FRET）已经被广泛应用在对分子间作用的研究中。 在生物溶液或血清中的很多化合物和蛋白质是自发荧光的，利用传统的快速荧光基团进行检测极大的限制了实验灵敏度。使用长寿命的荧光基团结合时间分辨的检测方式（在荧光激发和发射检测之间有一个时间延迟）可将快速荧光的干扰降到*低。 时间分辨荧光（TRF）利用稀土元素中镧系元素的独特性质。再TRF中常用的镧系元素是钐（Sm）、铕（Eu）、铽（Tb）、镝（Dy）。与传统荧光基团相比，他们具有大的斯托克位移，和非常长的发射半衰期（从微妙到毫秒），这使它们在生物学荧光应用领域中日益重要。 通过直接激发使镧系元素离子产生荧光是不容易的，因为这些离子很难吸收光子，镧系元素必须首先与有机分子形成复合物，有机分子收集光子并通过分子内非放射性过程转移到镧系元素上。稀土元素螯合物和穴状配合物是能量收集装置的典型代表，他们收集能量并转移到镧系元素离子上，后者则发出其特征性的长寿命荧光。 为了能够成功应用于生物学检测中，稀土元素复合物应该具有特定的性质，包括稳定性。较高的发射光产率，并且能够与生物分子进行连接。除此之外，当直接在生物溶液中进行反应时，能够耐受荧光淬灭就显得尤为重要。稀土元素螯合物稳定性较差，而且有的化合物可竞争螯合物活性基团，当与FRET技术结合在一起时其灵敏度也会收到限制。如果稀土元素与穴状物结合，许多限制因素都可去除。