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熒光探針的基本概念

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熒光探針的基本概念
在描述熒光探針時(shí)常用到下述的一些基本概念,在選擇使用熒光探針時(shí)應予考慮。
(一)熒光的激發(fā)波長(cháng)和發(fā)射波長(cháng)
  熒光探針大多是含有共扼雙鍵體系的有機化合物,容易吸收近紫外區或可見(jiàn)光區的激發(fā)光,而發(fā)射出可見(jiàn)光區的光。熒光探針只能吸收或發(fā)射一定波長(cháng)范圍內的光。探針的發(fā)射波長(cháng)總是大于其激發(fā)波長(cháng),該波長(cháng)差值稱(chēng)為Stokes位移。
  激發(fā)光譜指某種熒光物質(zhì)在不同波長(cháng)的激發(fā)下所測得的同一波長(cháng)熒光強度的關(guān)系,即不同激發(fā)波長(cháng)的相對效率。而發(fā)射光譜指該物質(zhì)在某一固定波長(cháng)激發(fā)下所測得的不同波長(cháng)熒光強度的關(guān)系,即不同發(fā)射波長(cháng)的相對效率。激發(fā)光譜的長(cháng)波部分和發(fā)射光譜的短波部分常重疊,這是分子內部能量轉換的結果。如圖所示,相應于不同波長(cháng)(EX1、EX2和EX3)的激發(fā)并不改變熒光的發(fā)射光譜,但其發(fā)射光(EM1、EM2和EM3)強度與激發(fā)光強度有關(guān)。



(二)熒光強度
  熒光強度是表示熒光相對強弱的參數,它決定了檢測的靈敏度。其表達式為:



  式中,F為熒光強度;K為儀器常數;Q為熒光量子產(chǎn)率;I0為激發(fā)光的強度;ε為摩爾吸收系數;b為樣品池的光徑(樣品厚度);c為樣品濃度。
  摩爾吸收系數ε指染料吸收激發(fā)光的能力,而量子產(chǎn)率Q在數值上等于發(fā)射量子數與吸收量子數的比值,它與發(fā)射強度直接相關(guān)。各種熒光探針在(0.1, l)區間內有一個(gè)特征的量子產(chǎn)率,而只有當Q >0.4時(shí)才有實(shí)用意義。
(三)熒光壽命
  熒光壽命又稱(chēng)激發(fā)態(tài)壽命,指熒光探針?lè )肿釉诩ぐl(fā)態(tài)的平均停留時(shí)間(τ)。大多數熒光探針的熒光壽命在納秒級。例如,FITC的τ值為4ns。熒光壽命短則可提高靈敏度。
(四)熒光探針的環(huán)境因素
  適宜的溶劑極性、合適的pH值、猝滅劑濃度及其與探針?lè )肿拥挠H和性以及環(huán)境溫度等環(huán)境因素都會(huì )影響到熒光探針的產(chǎn)率。因此,應根據實(shí)驗要求選擇合適的探針和使用條件。
在選擇使用合適的熒光探針時(shí)應注意的兩個(gè)問(wèn)題如下述。
  1 .最大吸收波長(cháng)或最大發(fā)射波長(cháng)
  應結合現有儀器的激光光源可以提供的工作波長(cháng),選擇可供使用的熒光探針,并選用相應的濾光片。
  2 .光漂白
  光漂白(photobleaching)也稱(chēng)光褪化效應(fading-out effect),使用時(shí)應盡量避免過(guò)度強光或長(cháng)時(shí)間照射,以免縮短樣品使用壽命。
  下表為常用于生物醫學(xué)顯微技術(shù)中的熒光探針,僅供參考。應該指出的是,新的熒光探針不斷地被合成生產(chǎn)出來(lái),在種類(lèi)和性能上不斷更新,可供選擇的可能性在不斷擴大。具體可以參考有關(guān)廠(chǎng)家的說(shuō)明材料或專(zhuān)著(zhù)如“handbook of fluorescent probes and research chemicals”(由美國Richard P . Haugland 著(zhù),Molecular Probes公司出版)。

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發(fā)布人:2010/4/14 11:04:002797 發(fā)布時(shí)間:2010/4/14 11:04:00 此新聞已被瀏覽:2797次