荧光滤光片里面说的荧光是什么光?

2021-05-18 17:09:31 @CJ-NMOT 63

荧光是一种光致冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射,吸收光能后进入激发态,并且立即退激发并发出出射光(通常波长比入射光的的波长长,在可见光波段);而且一旦停止入射光,发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。一般以持续发光时间来分辨荧光或磷光,持续发光时间短于10-8秒的称为荧光,持续发光时间长于10-8秒的称为磷光。在日常生活中,人们通常广义地把各种微弱的光亮都称为荧光。

生化和医药中荧光的应用

荧光在生命科学领域领域有着广泛的应用。人们可以通过化学反应把具有荧光性的化学基团粘到生物大分子上,然后通过观察示踪基团发出的荧光来灵敏地探测这些生物大分子。

举例:

采用荧光标记的链终止剂所得到的DNA测序图

用于对DNA进行自动测序的链末端终止法:

在原初的方法中,需要对DNA的引物端进行荧光标记,以便在测序凝胶板上确定DNA色带的位置。在改进的方法中,对作为链终止剂的4种双脱氧核苷酸(ddTBP)分别进行荧光标记,电泳结束后不同长度的DNA分子彼此分开,经紫外线照射,4种被标记的双脱氧核苷酸发出不同波长的荧光。通过荧光滤光片分析荧光的光谱便可以分辨出DNA的序列。

DNA探测:溴化乙啶(EtBr)是一种荧光染料,当它在溶液中自由改变构型时,只能发出很弱的荧光;当它嵌入核酸双链的碱基对之间与DNA分子结合后,便可以发出很强的荧光。因此在凝胶电泳中,一般加入溴化乙啶对DNA染色。

DNA微阵列(生物芯片):需要对基因组探针进行荧光标记,最后通过荧光滤光片分析荧光信号确定靶标序列。

免疫学中的免疫荧光检查法:对抗体进行荧光标记,从而可以根据荧光的分布和形态确定抗原的部位和性质。

流式细胞仪(又称荧光激活细胞分选器,FACS) :对样本细胞进行荧光标记,再用激光束激发使之产生特定的荧光,然后用光学系统检测并将信号传输到计算机进行分析,从而得到细胞相应的各种特性。

荧光技术还被应用于探测和分析DNA及蛋白质的分子结构,尤其是比较复杂的生物大分子。

水母发光蛋白(英语:Aequorin)最早是从海洋生物维多利亚多管发光水母中分离出来的。当它与Ca2+离子共存时,可以发出绿色的荧光。这一性质已经被应用于实时观察细胞内Ca2+离子的流动。水母发光蛋白的发现推动了人们进一步研究海洋水母并发现了绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein,GFP)。绿色荧光蛋白的多肽链中含有特殊的生色团结构,无需外加辅助因子或进行任何特殊处理,便可以在紫外线的照射下发出稳定的绿色荧光经过高截止的荧光滤光片过滤杂光之后可以看到清晰的信号,作为生物分子或基因探针具有很大的优越性,所以绿色荧光蛋白及相关蛋白已经成为生物化学和细胞生物学研究的重要工具。

萤光显微成像技术:全内反射荧光显微镜

很多生物分子具有内禀的荧光性,不需要外加其他化学基团就可以发出荧光。有时候这种内禀的荧光性会随着环境的改变而改变,从而可以利用这种对环境变化敏感的荧光性来探测分子的分布和性质。例如胆红素与血清白蛋白的一个特殊位点结合时,可以发出很强的荧光。又如当血红细胞中缺少铁或者含有铅时,会产生出锌原卟啉而不是正常的血红素(血红蛋白);锌原卟啉具有很强的荧光性,可以用来帮助检测病因。

双光子激发显微镜荧光成像

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