血啉甲醚的时间分辨荧光光谱研究

实验研究了用于肿瘤光动力学诊断的第二代新型光敏剂血啉甲醚(HMME)分别在不同血型人血清和生理盐水环境中的时间分辨光谱,同时还研究了在不同荧光发射峰处的荧光寿命以及光敏剂浓度对荧光寿命的影响。结果表明:HMME在625和690nm处的荧光寿命基本相同,无显著差异。HMME在生理盐水和人血清环境中的荧光寿命具有显著差异,分别为14.6和16.6ns,同时实验结果还表明光敏剂浓度对荧光寿命没有影响。结论对于开展肿瘤的时间分辨药物荧光光谱诊断与成像技术具有重要的指导意义。

PSⅡ核心复合物能量传递的飞秒时间分辨荧光光谱学研究

运用稳态、瞬态荧光光谱技术对光系统Ⅱ核心复合物的能量传递动力学进行研究。分别用436 nm光脉冲激发叶绿素a分子、451 nm光激发叶绿素a和β-胡萝卜素分子、473和481 nm光激发β-胡萝卜素分子,得到5组反应能量传递、电荷重组等过程的寿命组分:8～40 ps为核心天线中β-胡萝卜素分子通过相邻β-胡萝卜素分子或中间叶绿素a向叶绿素a分子传递能量的时间;85～152 ps为核心天线色素分子激发能传递时间;201～925 ps反映部分电荷重组过程;1.031～1.21 ns为参与能量传递的色素分子从激发态衰退回到基态的时间;6.17～18.13 ns的长寿命时间组分归因于P680+Pheo-的重组过程。将荧光发射谱进行高斯解析,发现在核心复合物中还至少存在Chla683685、Chla680682、Chla673,677679三种特征叶绿素a分子。

稀土荧光螯合物时间分辨荧光光谱分析方法研究

以提高固相时间分辨荧光免疫分析灵敏度为目的,在自行研制固相时间分辨荧光免疫分析样机和合成新荧光化合物的基础上,首先对新合成的4,4′-二溴-6,6′-二(N,N-二(乙氧基羰基)氨甲基)-2,2′-联吡啶-Eu(Ⅲ)螯合物的荧光性质及时间分辨荧光光谱分析方法进行了研究;其次对Eu-TTA-phen和Eu-β-NTA-TOPO等化合物进行时间分辨荧光光谱分析检测。

时间分辨荧光光谱在反应机理研究中的应用

分子的荧光强度与激发态的分子数目成正比,荧光强度的衰减速率反映了分子在激发态的停留时间。当激发态的分子发生了化学反应或分子间的能量转移等过程时,分子荧光强度的衰减速率将发生变化。因此,研究荧光强度随时间的变化能够获得反应物分子在激发态发生化学反应的速率、反应物分子与猝灭剂分子的相互作用、溶剂对反应的影响等反应动力学信息。自时间相关单光子技术出现以来,时间分辨荧光光谱被广泛应用于溶液中生物化学反应的机理研究。将以凝血酶与其抑制剂达比加群的作用机理研究为例,讨论时间分辨荧光光谱在研究蛋白质与药物分子、多肽与DNA等生物化学反应动力学过程中的应用。

含芘手性探针分子与蛋白质作用机理的时间分辨荧光光谱研究

采用时间分辨荧光光谱等手段研究了手性探针分子 L-[4-( 1 -芘基 ) ]丁酰基苯丙氨酸 ( PLP)与溶菌酶( Lys)、牛血清白蛋白 ( BSA)和人血清白蛋白 ( HSA)的结合过程及机理 ,探讨了三氯六氨合钴 ( Co HA)对不同复合体系内芘基的荧光猝灭作用 .结果表明 ,PLP在与血清白蛋白的结合过程中是以芘基插入到血清白蛋白疏水空腔中的方式与蛋白质结合的 ;而 PLP与

时间分辨荧光光谱中信噪比与测量精度的提高

建立了随机噪音的经验模型,并通过计算机模拟超短寿命的荧光衰减过程,研究了利用取样法测量时间分辨荧光光谱实验中实验参数的选取对实验结果的影响。结果表明,增大“门宽”可以提高信噪比,从而实现微弱荧光信号的测量;减小“延时”可以提高时间分辨率,即提高测量精度;选取不同的“门宽”时,测量结果中各个衰减组分初始荧光强度的比例关系会发生改变,并推导出测量值与实际值的对应关系,可以从测量结果反推出实际的比例。另外,测量了GaP样品的时间分辨荧光光谱,实验结果验证了所提出的随机噪音经验模型以及提高信噪比与测量精度的方法。并且利用该结论测量了LN∶Er样品微弱荧光的时间分辨荧光光谱。

基于时间分辨荧光光谱法同时测定己酸乙酯与乙酸乙酯

提出了一种基于时间分辨荧光光谱分析法同时测定己酸乙酯和乙酸乙酯混合液中各组分浓度的方法。实验测得两种单体物质的荧光发射光谱重叠度达到78%。对于荧光发射光谱重叠度很高的物质使用普通荧光方法结合算法也很难进行定量分析。而通过量子化学计算结果,对两种单体的分子结构分析,得到己酸乙酯的荧光寿命长于乙酸乙酯。通过时间分辨荧光光谱测量得到己酸乙酯和乙酸乙酯的荧光寿命分别为1.0和5.3ns。两种物质的荧光发射光谱重叠严重,但是其荧光衰减曲线有明显的差别,所以提出使用时间分辨荧光光谱法对两种物质进行定量分析。通过分析两种物质不同体积比下的荧光衰减曲线的变化趋势,建立两种物质体积比的预测模型,并对其进行检验。实验结果表明:该方法能够实现混合溶液中各组分体积比的测量,其测量的平均残差控制在1%以内,具有一定的实用价值。

铀络合物的时间分辨荧光光谱特性及其应用研究

在紫外脉冲荧光激发下,某铀络合物能发射特征荧光。该铀络合物的荧光特性因体系性质改变而发生改变。利用这些改变,开发出相应的分析方法,用于铀及其他离子的测定。研究表明,pH是影响铀络合物荧光强度的关键要素之一,在pH 6.85~9.10范围内,铀络合物荧光强度稳定。利用此特性,测定了富锆天然伴生放射性样品中的铀含量,其检出限0.05μg·g^(-1),测定范围0.15~4 500μg·g^(-1);铀含量在40~735μg·g^(-1)范围内,精密度为2.1%~7.7%;对铀含量为288μg·g^(-1)的富锆样品,正确度为5.2%。此外,Cr和Sn等离子对铀络合物荧光强度有显著影响,利用这种影响,有望开发出若干测定方法。

丹酰基丝氨酸与桥联双环糊精作用机理的时间分辨荧光光谱研究

利用稳态、时间分辨荧光光谱,结合非线性最小二乘法拟合系统研究了手性探针分子丹酰-L-丝氨酸(DLS)与β-环糊精(β-CD)、2-位硒桥联β-CD(1)和2-位碲桥联β-CD(2)的复合及复合机理.对比研究了DLS与三种不同环糊精复合强度及复合方式的差别.结果表明,引入硒桥键不能使化合物1与丹酰基丝氨酸分子很好地复合;而引入碲桥键使化合物2对DLS分子的结合能力相对于β-CD有明显增强.

荧光标记聚苯乙烯微球的激光捕获及其原位稳态和时间分辨荧光光谱研究

本工作设计研制了一套激光捕获与原位稳态及时间分辨荧光光谱检测系统,该系统将激光捕获技术与稳态及时间分辨荧光光谱检测技术相结合,实现了对亚微米级微粒的原位稳态及时间分辨发光性质研究.利用研制的仪器研究了荧光标记聚苯乙烯微球的激光捕获过程、以及捕获微粒的原位稳态及时间分辨荧光光谱.本工作为单个纳米粒子发光性质的研究开辟了一条新的途径.

乙酸乙酯溶液的时间分辨荧光光谱研究

为了研究模拟白酒环境中乙酸乙酯荧光衰减的影响,采用测得不同体积分数的乙酸乙酯乙醇水溶液的稳态及时间分辨荧光光谱结合量子化学计算的方法,进行了实验测量和理论分析。结果表明,乙酸乙酯的荧光峰值分别在407nm和431nm,荧光寿命均约为1.4ns;不同体积分数乙酸乙酯乙醇水溶液衰减过程中有两种荧光寿命,其中短寿命成分为乙酸乙酯,长寿命成分为乙酸乙酯和乙醇、水分子形成的多聚体结构;多聚体结构中分子间相互作用使得乙酸乙酯的平面性提高,这有利于辐射跃迁;水分子通过氢键和范德华力连接乙酸乙酯和乙醇的二聚体形成层状结构,阻碍了荧光体的运动,从而减少非辐射跃迁,使得荧光寿命延长。这一结果有助于丰富白酒中有机物的检测方法,也为研究溶剂环境对分子构象及光谱特性变化提供了一定的帮助。

基于谷胱甘肽配体的ZnSe量子点对pH响应的时间分辨荧光光谱特性

当前,有关量子点pH响应方面的研究主要集中在含Cd(镉)类量子点,且都是研究其稳态荧光光谱对pH值的响应。然而,Cd类量子点对生物体系具有一定的毒性,且稳态荧光光谱法由于受浓度等因素的影响具有一定的不稳定性,因此应用于生物体系中作为pH探针具有明显的缺点。基于以上分析,通过水相合成法,我们制备出了基于谷胱甘肽配体的水溶性ZnSe量子点,该量子点具有毒性小,生物兼容性好等特点,适合被应用于生物体系中。利用所制备的ZnSe量子点,采用时间相关单光子计数技术,结合紫外可见吸收光谱和稳态荧光光谱,对pH值在5~11不同环境下的ZnSe量子点荧光动力学进行了系统性的研究。ZnSe量子点荧光衰减具有两个寿命组分,拟合得到分别为4和24 ns。通过采集不同探测波长下ZnSe量子点荧光衰减曲线,发现其长寿命组分随探测波长的增加而增加,而短寿命组分基本不随探测波长的改变而改变,结合有关报道分析判断,短寿命和长寿命组分分别来源于核内非局域载流子复合和表面态局域载流子复合。实验发现,处于不同pH值的环境下的ZnSe量子点具有不同的荧光寿命,其荧光寿命与pH值的变化呈负相关。通过比较ZnSe量子点两种荧光寿命组分随pH值的变化关系,发现ZnSe量子点的荧光寿命对pH值的响应主要来源于长寿命组分即表面态寿命,且在不同pH值范围内响应的灵敏度不同,在6~8的pH值范围内响应最为显著,表现为长寿命组分随pH值的增加出现一个较大幅度的衰减。实验进一步发现,ZnSe量子点两个寿命组分的比值在不同pH值范围内具有较好的线性相关性,但在不同pH值范围内斜率不同,通过比较,最大值在pH值为6~8的范围内。另外,与金属钠离子相互作用实验及相关报道表明,金属离子对ZnSe量子点荧光寿命的影响较小。以上研究表明,ZnSe量子点在生物体系pH值检测中具有良好的应用前景。

稳态和时间分辨荧光光谱法检测pBR322质粒中十字形结构

在目的DNA不被酶切成不同片段的情况下,应用光谱方法探测pBR322质粒中十字形结构DNA的形成。吡咯脱氧胞苷(Pyrrolo deoxycytidine,PdC)取代dC掺入到pBR322质粒的特定位点(3195,3222或3281位点)。应用稳态和时间分辨荧光法研究十字形结构DNA的形成。结果显示:(1)稳态荧光特性表明,当PdC掺入到pBR322质粒的3222位点,PdC-pBR322超螺旋荧光强度大约是松弛型PdC-pBR322的4倍;与此同时,其时间分辨荧光寿命大约比松弛型PdC-pBR322长约0.3ns。当PdC掺入到3195或3281位点时,稳态荧光光谱和荧光寿命(两位点处约1.42ns)并没有显著变化。(2)随着盐浓度的增大,荧光寿命略微有变化,但不是很明显。通过检测和分析pBR322质粒的荧光光谱和荧光寿命,表明能够形成在非配对环状部分3222位点含有dC的十字形结构。在一定的盐浓度(0-100mmol/L)条件下,十字形结构能够保持其稳定性。

基于PCA的时间分辨油荧光光谱分析及优化

激光诱导荧光技术可广泛应用于油污染的监测中,然而普通的油荧光光谱技术只能实现油污染监测的粗分类,无法区分原油与燃料油的荧光特征。本文基于主成分分析方法(PCA)的时间分辨油荧光分类方法,实验测量了20种油样本的时间分辨荧光光谱特征,给出了对应的荧光寿命和时间分辨油荧光光谱的时序特征。在此基础上,利用前三个主成分构成的三维特征矢量空间,通过分析不同采集时刻下油样本矢量间相关距离的变化,对油样本的时间分辨荧光光谱进行聚类分析。为了体现油荧光变化的时序性,引入矢量距离的离散度参量,提出基于PCA进行时间分辨油荧光光谱分析的优化方法。实验结果表明,基于时间分辨油荧光光谱识别可实现原油与燃料油的光谱时序特征区分,具备良好的油荧光分类效果。

时间分辨激光荧光光谱技术在免疫分析中的应用

本研究以时间分辨激发荧光光谱分析技术为基础 ,进行稀土离子标记的激光激发的时间分辨荧光免疫分析 (TRFIA)研究。实验以自行合成的二乙三胺五醋酸酐 (DTPAA)为双功能螯合剂。用 Eu3+标记兔抗人 (RAH) Ig G抗体 ,依据解离增强原理 (DEL FIA) ,研究了 Eu3+ -β萘甲酰三氟丙酮 (β- NTA)的荧光分辨体系 ,测定了荧光光谱和荧光寿命 ,建立了铕离子分析检出方法 ,其工作曲线范围为 1× 10 - 7～ 1× 10 - 1 1g· m L- 1 ,检测限为 1× 10 - 1 3g· m L- 1 ,相对标准偏差为 6 .4%。结合 TRFIA方法学研究 ,进行了人血清丙型肝炎病毒抗体 (Anti- HCV)检测。并同酶联免疫法 (EL ISA)对比。取得 TRFIA法阳性检测率明显高于EL ISA法的结果。

人体鼻咽组织的时间分辨自体荧光光谱研究

实验研究了在397 nm半导体脉冲激光激发下,人体离体鼻咽正常和癌变组织在600 nm荧光发射波长处的时间分辨自体荧光光谱特性。利用双指数衰减方程对时间分辨自体荧光光谱进行拟合后,获得相应的荧光强度随时间的指数衰减方程以及荧光平均寿命。人体鼻咽癌变和正常组织在600 nm处的自体荧光平均寿命分别为(2.94±0.51)ns和(4.29±0.71)ns,两者之间存在显著的差异。应用时间分辨光谱技术的诊断灵敏度和特异性分别为75%和100%。初步表明了时间分辨自体荧光光谱在早期鼻咽癌诊断的应用价值,该方法可望与传统的稳态荧光光谱结合起来,进一步提高早期鼻咽癌荧光诊断的准确率。

光系统Ⅱ捕光复合体飞秒时间分辨荧光特性的研究

采用时间分辨荧光光谱技术研究了菠菜 (SpinaciaoleraceaL .)叶绿体中捕光色素复合体 (LHCⅡ )荧光的时间特性和光谱特性。用脉宽为 12 0fs、波长为 40 0nm的倍频钛宝石激光激发LHCⅡ样品 ;原始荧光信号由Boxcar采集 ,通过建立多指数模型 ,用非线性最小二乘法拟合 ,得到了激发能在LHCⅡ中传递的时间常数分别为 :32 0fs、4.0ps和 2 0 .0ps。相对应的各组分荧光占总荧光的百分比分别为 :3.4%、5 0 .0 %和 46 .6 %。经全局分析 ,解得荧光强度随波长变化曲线 ;用高斯 3峰解叠得到荧光光谱的峰值波长分别为 :6 5 2nm、6 72nm和 6 91nm。通过分析得出了时间常数与LHCⅡ中各色素成分之间的对应关系 。

时间分辨发射光谱的应用研究进展

时间分辨荧光技术是研究超分子组装微环境变化的主要手段之一。荧光体与蛋白质、内膜及胶束等相互作用引起最大荧光强度和量子效率急剧变化反映了激发态反应情况,激发态过程通常用时间分辨发射光谱(TRES)测定。国内在这一领域的研究虽有成果,但与国外相比仍有一定差距。本文对时间分辨荧光光谱的应用研究进展进行了综述,阐述了其历史、原理、检测方法及近几年国内外的应用研究进展情况。

时间分辨自体荧光光谱区分人体正常和癌变结肠组织

实验测量了在405 nm的脉冲激光激发下,人体离体正常和癌变结肠组织在635 nm荧光发射峰的时间分辨自体荧光光谱特性。采用双指数衰减方程对时间分辨自体荧光光谱进行拟合,得到相应的平均荧光寿命。结果显示:人体正常和癌变结肠组织在405～635 nm激发发射波长条件下的自体荧光平均寿命分别为(4.87±0.75)ns和(13.27±3.31)ns,二者存在显著差异。采用时间分辨自体荧光光谱区分人体正常和癌变结肠组织的灵敏度和特异性分别为100%和93%。初步表明时间分辨自体荧光光谱有望用于诊断早期结肠癌。

时间分辨荧光在免疫分析中的应用

时间分辨荧光免疫分析作为一种高灵敏度的检测手段被应用到各个领域。该技术以荧光寿命长、荧光强度大的稀土元素作为标记物与时间分辨光谱相结合,极大的提高了检测灵敏度。通过探讨时间分辨荧光分析法在DNA分析、临床、食品检验中的应用研究,展示了其对医学及生命科学的发展具有重要意义,促进该方法应用领域的拓展及相关问题得进一步研究,使其更好地为人类所服务。