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稳态荧光分析方法与应用进展

稳态荧光分析方法与应用进展. 北京大学化学学院 邹明健 许潇 李娜 2009 年 1 月 9 日. The Discovery and Development of the Green Fluorescent Protein, （ GFP ）绿色荧光蛋白. 2008 诺贝尔化学奖 Osamu Shimomura 1960s Martin Chalfie 1990s Roger Y. Tsien’s , today. http://nobelprize.org. 分子荧光产生机理 -Jablonski Diagram. 透射光. 吸收光谱.

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稳态荧光分析方法与应用进展

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  1. 稳态荧光分析方法与应用进展 北京大学化学学院 邹明健 许潇 李娜 2009年1月9日

  2. The Discovery and Development of the Green Fluorescent Protein,（GFP ）绿色荧光蛋白 • 2008诺贝尔化学奖 • Osamu Shimomura 1960s • Martin Chalfie 1990s • Roger Y. Tsien’s, today http://nobelprize.org

  3. 分子荧光产生机理-Jablonski Diagram

  4. 透射光 吸收光谱 氙灯(或高压汞灯） （200-800 nm) 荧光分光光度计结构示意图

  5. 荧光信号 • 荧光寿命 • 荧光光谱 • 荧光强度随光谱变化 • 成像（荧光物质在样本中分布的空间信息） • 强度 • 寿命

  6. 可获得的信息 • 分子结构信息：荧光发射波长，荧光寿命，大分子表面荧光物质的荧光强度随溶剂极性的变化等等 • 分子浓度信息：荧光强度增强或猝灭 • 分子在溶剂中的状态：荧光光谱的红移或者蓝移，静态或动态猝灭，荧光寿命的变化等等 • 分子间的相互作用：荧光猝灭，荧光寿命，共振能量转移、新的荧光峰的产生 • 分子的大小：分子的转动速度对偏振光的消偏等

  7. 一般稳态荧光仪的功能 • 2D荧光光谱：荧光强度-激发（发射）波长 • 3D-荧光光谱：激发波长-发射波长-荧光强度 • 同步荧光光谱（固定Dl）：以一定波长差同时扫描激发和发射单色器，Dl=Stokes位移;荧光强度-激发（发射）波长 • 共振光散射(固定Dl=0 nm) • 荧光偏振技术：平面偏振光激发样品。 • 荧光动力学方法 • 导数荧光方法

  8. 天然琥珀 热处理琥珀 热填充处理琥珀 热处理琥珀 三维荧光分析方法应用天然与人工处理琥珀的三维荧光光谱 亓利剑等，宝石和宝石学杂志，2005，7卷，1期，10-16

  9. 同步荧光分析方法的应用 • 恒波长同步荧光分析 • 多环芳烃和生物大分子的检测 • 小分子与蛋白相互作用的热力学研究 • 恒能量同步荧光分析 • 多环芳烃的检测 • 可变角同步荧光分析 • 天然产物检测 • 高背景体系中微量组分的检测

  10. FL FL & UV absorption • Tyrosin • Cinnamic acid • Humic acid • Settled sewage • Final effluent SFS, Dl=20 nm SFS, Dl=20 nm • Tyrosin • Humic acid • Tri-distilled water • Settled sewage • Final effluent • Filtered sewage 生活污水的同步荧光谱(SFS)研究(lex=248 nm) 280 nm 280 nm Wat. Res. Vol. 29, No. 6, pp. 1599-1602, 1995

  11. β-carotene在表面活性剂中的同步以及3D荧光光谱β-carotene在表面活性剂中的同步以及3D荧光光谱 unpublished results

  12. Dl=15 nm 大气样品中对苯二酚与间苯二酚的同步荧光测定 Anal Bioanal Chem (2004) 378 : 1648–1651

  13. 共振光散射原理和应用 • 光散射 • 共振光散射 • λLS≈λAbs • 1993年Pasternack 等用共振光散射技术研究了卟啉类化合物在核酸上的聚集，首次将该技术应用于分析化学。 • 黄承志等利用光散射技术研究了生物大分子体系的散射光谱。

  14. +  KAuGn KChSn 金纳米(AuNPs)共振光散射测定糖原 AuNPsAuNPs和500 ng•mL-1糖原 Talanta76, 1207-1211, 2008. J. Phys. chem. B (accepted)

  15. 共振光散射研究亚甲基蓝(MB)在核酸分子骨架上的组装共振光散射研究亚甲基蓝(MB)在核酸分子骨架上的组装 • DNA mg/mL • 0 • 0.4 • 0.8 • 1.2 The RLS spectra pf MB with DNA(pH 8.14) MB在DNA分子骨架上的组装 Huang et al, Bull. Chem. Soc. Jpn, 72, 1501-1508(1999)

  16. 荧光偏振技术(1926年，Perrin) • 以平面偏振光激发荧光分子时，静止的荧光分子则发射与入射光相同偏振面的偏振光（各向异性/偏振)。 • 由于分子存在旋转翻滚运动，发射光的偏振平面与入射光会有差异，产生消偏振。 • 消偏振 vs 分子运动 • 大分子(如蛋白质)运动缓慢，发射光偏振度较高。 • 小分子，旋转与翻滚速度快，发射光有不同程度的消偏振现象。 • 获得分子的大小以及分子之间相互作用的信息。 • 免疫分析 • 激素-受体作用 • 蛋白-多肽相互作用 • DNA-蛋白相互作用以及酪氨酸激酶分析等方面的研究。

  17. 荧光偏振免疫分析(FPIA) 荧光分析法（第三版）， 许金钩 王尊本， 科学出版社，2007

  18. 荧光分析法 稳态荧光 时间分辨荧光 偏振荧光 2D荧光 荧 光 成 像 3D荧光 脉冲时间分辨 同步荧光 频域时间分辨 共振光散射 荧光动力学， 共振能量转移，  

  19. 谢谢！ 预祝新春快乐！ 720-680 680-640 620-580 560-540 520-500 450-400 nm

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