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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(3098)

    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。當某種常溫物質(zhì)經(jīng)某種波長的入射光（通常是紫外線或X射線）照射，吸收光能后進入激發(fā)態(tài)，并且立即退激發(fā)并發(fā)出比入射光的的波長長的出射光（通常波長在可見光波段）；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)受一定波長的光激發(fā)后，在極短時間內(nèi)（10-8秒）會發(fā)射出波長大于激發(fā)波長的光，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)在生物化學及分子生物學研究中應(yīng)用主要包括以下幾個方面：
    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、定量測定：利用在較低濃度下熒光強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，常用于測定氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸的含量。熒光定量測定的一個優(yōu)點是靈敏度高，例如維生素B2的測定*可達1毫微克/毫升，這一優(yōu)點使測定時所需要樣品量大大減少。　這種定量測定方法還可應(yīng)用于酶催化的反應(yīng)，只要反應(yīng)前后有熒光強度的變化，就可用來測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)色基團的本身結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且還強烈地依賴于發(fā)色團周圍的環(huán)境，即對周圍環(huán)境十分敏感。利用此特點可通過測定上述有關(guān)熒光參數(shù)的變化來研究熒光發(fā)色團所在部位的微環(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（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地結(jié)合或吸附在生物大分子的某一部位，通過測定該染料分子的熒光特性變化來研究生物大分子，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來研究生物大分子動力學。人們趨于用熒光偏振隨時間的衰減來研究這些問題。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，因此測得的F∥和F是在兩個不同方向上偏振的熒光隨時間的衰減，它既和熒光壽命τ有關(guān)，又與分子在溶液中的運動有關(guān)，因此常表示為F∥（t）和F⊥（t）。由它們可得一相當重要的物理量——各向異性參數(shù)A（t）。由A（t）可推測生物大分子的形狀、分子轉(zhuǎn)動弛豫時間（即從一個定向的狀態(tài)到一個無定向狀態(tài)所要的時間），進而可以推知生物大分子的大小、分子在溶液中的轉(zhuǎn)動角度和時間之間的函數(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在科學實驗工作中檢測，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和檢測。
    ⑶在染料涂料橡膠、石油等化學行業(yè)中，測定各種熒光材料，熒光指示劑及添加劑，鑒別不同種類的原油和橡膠制品。
    ⑷紡織化學纖維中可測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、測定密寫字跡等。

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