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上海嘉鵬

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多功能紫外分析儀的原理及其應(yīng)用

2016-5-20　閱讀(3405)

    
    多功能紫外分析儀是熒光技術(shù)的應(yīng)用，熒光技術(shù)是什么呢,？ 　首先了解一下什么是熒光,，熒光又作“螢光”,，是指一種光致發(fā)光的冷發(fā)光現(xiàn)象。當(dāng)某種常溫物質(zhì)經(jīng)某種波長(zhǎng)的入射光（通常是紫外線或X射線）照射,，吸收光能后進(jìn)入激發(fā)態(tài),，并且立即退激發(fā)并發(fā)出比入射光的的波長(zhǎng)長(zhǎng)的出射光（通常波長(zhǎng)在可見光波段）；而且一旦停止入射光,，發(fā)光現(xiàn)象也隨之立即消失,。具有這種性質(zhì)的出射光就被稱之為熒光。 　知道了什么是熒光,，顧名思義就能想到什么是熒光技術(shù),。熒光技術(shù)是某些物質(zhì)受一定波長(zhǎng)的光激發(fā)后，在極短時(shí)間內(nèi)（10-8秒）會(huì)發(fā)射出波長(zhǎng)大于激發(fā)波長(zhǎng)的光,，這種光稱為熒光,。這一發(fā)光現(xiàn)象在各方面的應(yīng)用及有關(guān)的方法稱為熒光技術(shù)（fluorescent technique）。

    物質(zhì)經(jīng)過(guò)紫外線照射后發(fā)出熒光的現(xiàn)象可分為兩種情況,，*種是自發(fā)熒光,，如葉綠素、血紅素等經(jīng)紫外線照射后,，能發(fā)出紅色的熒光,，稱為自發(fā)熒光；第二種是誘發(fā)熒光,，即物體經(jīng)熒光染料染色后再通過(guò)紫外線照射發(fā)出熒光,，稱為誘發(fā)熒光。

    熒光技術(shù)在生物化學(xué)及分子生物學(xué)研究中應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面：
    1,、物質(zhì)的定性：不同的熒光物質(zhì)有不同的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜,，因此可用熒光進(jìn)行物質(zhì)的鑒別。與吸收光譜法相比,，熒光法具有更高的選擇性,。
    2、定量測(cè)定：利用在較低濃度下熒光強(qiáng)度與樣品濃度成正比這一關(guān)系可以定量分析樣品中熒光組分的含量,，常用于測(cè)定氨基酸,、蛋白質(zhì)、核酸的含量,。熒光定量測(cè)定的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,，例如維生素B2的測(cè)定*可達(dá)1毫微克/毫升，這一優(yōu)點(diǎn)使測(cè)定時(shí)所需要樣品量大大減少,。 　這種定量測(cè)定方法還可應(yīng)用于酶催化的反應(yīng),，只要反應(yīng)前后有熒光強(qiáng)度的變化，就可用來(lái)測(cè)定酶的含量及酶反應(yīng)的速率等,。
    3,、研究生物大分子的物理化學(xué)特性及其分子的結(jié)構(gòu)和構(gòu)象：熒光的激發(fā)光譜,、發(fā)射光譜、量子產(chǎn)率和熒光壽命等參數(shù)不僅和分子內(nèi)熒光發(fā)色基團(tuán)的本身結(jié)構(gòu)有關(guān),，而且還強(qiáng)烈地依賴于發(fā)色團(tuán)周圍的環(huán)境,，即對(duì)周圍環(huán)境十分敏感。利用此特點(diǎn)可通過(guò)測(cè)定上述有關(guān)熒光參數(shù)的變化來(lái)研究熒光發(fā)色團(tuán)所在部位的微環(huán)境的特征及其變化,。在此研究中,，除了利用生物大分子本身具有的熒光發(fā)色團(tuán)（如色氨酸、酪氨酸,、鳥苷酸等,，此類熒光稱為內(nèi)源熒光）以外，可將一些特殊的熒光染料分子共價(jià)地結(jié)合或吸附在生物大分子的某一部位,，通過(guò)測(cè)定該染料分子的熒光特性變化來(lái)研究生物大分子,，這種染料分子被稱為“熒光探針”，它們發(fā)出的熒光一般稱為外源熒光,。熒光探針的應(yīng)用,，大大地開拓了熒光技術(shù)在分子生物學(xué)中的應(yīng)用范圍。
    4,、利用熒光壽命、量子產(chǎn)率等參數(shù)可以研究生物大分子中的能量轉(zhuǎn)移現(xiàn)象：通過(guò)該現(xiàn)象的研究,，可以獲得生物大分子內(nèi)部的許多信息,。
    以往人們常用熒光偏振做指標(biāo)來(lái)研究生物大分子動(dòng)力學(xué)。人們趨于用熒光偏振隨時(shí)間的衰減來(lái)研究這些問(wèn)題,。在這種方法中,，激發(fā)光不是一連續(xù)的面偏振光，而是一偏振的光脈沖,，因此測(cè)得的F∥和F是在兩個(gè)不同方向上偏振的熒光隨時(shí)間的衰減,，它既和熒光壽命τ有關(guān)，又與分子在溶液中的運(yùn)動(dòng)有關(guān),，因此常表示為F∥（t）和F⊥（t）,。由它們可得一相當(dāng)重要的物理量——各向異性參數(shù)A（t）。由A（t）可推測(cè)生物大分子的形狀,、分子轉(zhuǎn)動(dòng)弛豫時(shí)間（即從一個(gè)定向的狀態(tài)到一個(gè)無(wú)定向狀態(tài)所要的時(shí)間）,，進(jìn)而可以推知生物大分子的大小、分子在溶液中的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系,。由這些結(jié)果可以研究分子之間的相互作用,、分子間結(jié)合的緊密程度、蛋白質(zhì),、核酸分子的解聚程度等等,。
    另外,，熒光技術(shù)在免疫學(xué)中亦有廣泛的應(yīng)用。zui重要的就是熒光抗體法,。將某些熒光染料與血清抗體相結(jié)合,，這種標(biāo)記的抗體仍可專一地與相應(yīng)抗原發(fā)生結(jié)合，形成的復(fù)合體具有熒光特性,，從而可以確定抗原或抗體的存在及其含量,。
    利用熒光技術(shù)設(shè)計(jì)的多功能紫外分析儀主要是物質(zhì)的定性方面的應(yīng)用，包括：
    ⑴在科學(xué)實(shí)驗(yàn)工作中檢測(cè),，許多主要物質(zhì)如蛋白質(zhì),、核苷酸等。
    ⑵在藥物生產(chǎn)和研究中,，可用來(lái)檢查激素生物堿,，維生素等各種能；產(chǎn)生熒光藥品質(zhì)量,，特別適宜作薄層分析和紙層分析斑點(diǎn)和檢測(cè),。
    ⑶在染料涂料橡膠、石油等化學(xué)行業(yè)中,，測(cè)定各種熒光材料,，熒光指示劑及添加劑，鑒別不同種類的原油和橡膠制品,。
    ⑷紡織化學(xué)纖維中可測(cè)定不同種類的原材料,。如羊毛，真絲人造纖維,，棉花,，合成纖維，并可檢查成品質(zhì)量,。
    ⑸在糧油,，蔬菜，食品部門,，可用于檢查毒素(如黃曲霉素等),，食品添加劑，變質(zhì)的蔬菜,、水果,、可可豆、巧克力,、脂肪,、蜂蜜、糖蛋等的質(zhì)量,。
    ⑹在地質(zhì),、考古等部門,，可起到發(fā)現(xiàn)各種礦物質(zhì)，判別文物化石的真?zhèn)巍?br />    ⑺在*部門可檢查指紋,、測(cè)定密寫字跡等,。


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