Ag_SiO_2纳米复合物金属增强荧光释放法检测葡萄糖_夏晓东

Ag @S iO 2纳米复合物金属增强荧光释放法检测葡萄糖

夏晓东　易平贵3

　于贤勇

(湖南科技大学化学化工学院　湘潭411201)摘　要　制备了Ag@Si O 2纳米复合物,罗丹明B 通过物理掺杂结合在Si O 2壳层。由于金属增强荧光效应,罗丹明B 的荧光增强到417倍。Ag 核易被H 2O 2氧化,Ag 核氧化后产生荧光增强释放效应。基于金属增强荧光释放建立了一种新型葡萄糖检测方法,采用交联法在罗丹明B 掺杂的Ag@Si O 2纳米复合物的Si O 2壳层固定葡萄糖氧化酶。检测浓度范围为012～618mmol/L,检测限可达0106mmol/L 。由于H 2O 2氧化Ag 核反应迅速,检测体系对葡萄糖的响应快。

关键词　Ag@Si O 2,纳米复合物,金属增强荧光,金属增强荧光释放,葡萄糖检测

中图分类号:O655 文献标识码:A 文章编号:100020518(2009)1221456205

2008211212收稿,2009205220修回国家重点基础研究发展规划“九七三”项目子项目(2003CB716005)、国家自然科学基金(20772027)资助项目

通讯联系人:易平贵,男,博士,教授;E 2mail:pgyi@hnust .edu .cn;研究方向:分子构效和分子检测

贵金属纳米粒子可使荧光体的荧光得到增强的现象称为金属增强荧光效应。金属增强荧光效应具

有增加荧光量子产率、减小荧光寿命、提高光稳定性等特点[1]。金属增强荧光效应与荧光基团到金属表

面的距离有关[1]。纳米银常用来构造金属增强荧光器件[1～5],并发展了一些应用研究[4,5]。A slan 等

[6]制备了Ag@Si O 2纳米复合物,掺杂不同种类的荧光物质后,荧光物质的荧光强度增强了数倍,采用氰化物溶解银核后,荧光强度恢复。然而其应用研究还未见报道。目前,临床上最常用的葡萄糖检测方法是

葡萄糖氧化酶(G Ox )分析法,它具有专一性好、反应速率快和抗尿酸、抗坏血酸干扰的特点[7]。近年来

纳米材料已应用于葡萄糖检测,如金、银等纳米粒子具有高比表面积、强吸附力及良好的生物相容性等

优异特性,可增加酶的吸附量和稳定性[8],提高G Ox 的催化效率和响应灵敏度[9]。电化学法[10～12]检测

葡萄糖发展较快,与此同时,检测葡萄糖的化学发光法[13]和荧光分析法[14～16]也发展起来。荧光分析法

检测葡萄糖具有操作简单、检测线性范围宽和检出限低等特点。利用金属增强荧光释放原理对葡萄糖进行检测还未见报道。

作者发现,参照文献[6]方法可以掺杂荧光体罗丹明B ,由于金属增强荧光效应,罗丹明B 的荧光增

强至417倍。进一步的研究表明,Ag 核不但易被氰化物溶解,同样易被H 2O 2氧化,Ag 核被氧化后产生荧光增强释放效应。基于此本文建立了一种可用于葡萄糖的快速检测的新方法。

1　实验部分

1.1　试剂和仪器

葡萄糖氧化酶(G Ox,500U /mg,Sig ma ),12氨基丙基三乙氧基硅烷(APS,质量分数99%,A ldrich ),戊二醛水溶液(G A ,质量分数50%);正硅酸乙酯(TEOS ),硝酸银和葡萄糖(β2D 2glucose )均为分析纯试剂;其它试剂均为商品化的分析纯试剂,水为二次蒸馏水。JS M 26380LV 型扫描电子显微镜(日本电子株式会社);Spectru m one 型红外、La mda 35型紫外分光光度计(PerkinEl m er,美国)和F L 24500型荧光分光光度计(H I T ACH I,日本)。

1.2　Ag@S i O 2及S i O 2纳米泡的制备和罗丹明B 掺杂

按文献[6]方法制备Ag@Si O 2,超声分散于1mL H 2O 中,参考文献[6]

进行罗丹明B 掺杂,具体过程如下:取上述核壳纳米银015mL 加入015mL 011g/L 罗丹明B 的乙醇中,掺杂过夜。离心(3500r/m in,10m in ),所得沉淀分别用115mL 水和112mL 乙醇洗涤数次。测试洗涤液吸收和荧光光第26卷第12期

应用化学Vol .26No .122009年12月 CH I N ESE JOURNAL OF APP L I E D CHE M I ST RY Dec .2009

谱,直至未吸附的罗丹明B 完全洗脱。制得罗丹明B 掺杂的核壳纳米银,记作Ag@Si O 2/RhB 。并测试其红外吸收光谱。取011mL Ag@Si O 2,滴加011mol/L 的H 2O 2至黄色腿去,稀释至3mL,制得Si O 2纳米泡。并定性检验Ag 离子的生成。

1.3　葡萄糖氧化酶的固定和实验方法

取上述Ag@Si O 2/RhB 依次用无水乙醇、无水乙醇和甲苯混合溶剂(体积比1∶1)、甲苯洗涤,加入20mL 甲苯和116g 32氨基丙基三甲氧基硅烷并通N 2气回流24h,离心并先后用无水乙醇和水洗涤。所得氨基化纳米颗粒转移至20mL 质量分数为2%的戊二醛溶液中,剧烈搅拌后,室温风干。再在4℃下20mL 200U /mL 的葡萄糖氧化酶溶液中进行交联固定30h 。离心(3500r/m in,10m in ),用水洗涤3次,测试其红外吸收光谱。超声分散于20mL H 2O 中,制得固定有葡萄糖氧化酶的Ag@Si O 2/RhB ,记作Ag @Si O 2/Rh B 2G Ox,4℃下保存待用。以200U /mL 的葡萄糖氧化酶溶液为基准,与在20mL 200U /mL 的葡萄糖氧化酶溶液中进行交联固定得到的同样体积的Ag@Si O 2/RhB 2G Ox 溶液相比较,估测固定化酶相对活力。具体方法如下:取同样体积的200U /mL 的葡萄糖氧化酶和Ag@Si O 2/Rh B 2G Ox 溶液各1mL,稀释至3mL,向游离态葡萄糖氧化酶溶液中加入Ag@Si O 2,使二者在423nm 处的吸光度相等,再加入相同量的适量葡萄糖,使葡萄糖浓度为510mmol/L,1m in 后测定二者吸光度。根据吸光度下降值之比估测固定化酶活力。取1mL Ag@Si O 2/RhB 2G Ox 分别加入不同量的011mol/L 葡萄糖溶液,稀释至3mL,1m in 后,荧光达到稳定状态,测试荧光强度。

2　结果与讨论

2.1　Ag@S i O 2核壳纳米复合物的电子显微镜图

通过扫描电子显微镜观察纳米粒子的形貌和大小,图1为Ag@Si O 2核壳纳米复合物和Si O 2纳米泡的扫描电子显微镜照片。由图1可知,Ag 核平均颗粒大小约为130nm ,Si O 2壳层厚约35n m

。

图1　Ag@Si O 2核壳纳米复合物(a )和Si O 2纳米泡(b )的扫描电子显微镜照片

Fig .1　SE M m icr ographs of (a )Ag@Si O 2core 2shell nanocomposites and (b )Si O 2nanobubbles

2.2　罗丹明B 掺杂和葡萄糖氧化酶固定的红外光谱

通过红外吸收光谱分析罗丹明B 掺杂和葡萄糖氧化酶的固定化。图2谱线a 为葡萄糖氧化酶的红外光谱,谱线c 为Ag@Si O 2/Rh B 的红外光谱,与萨特勒(Sadtler )Rh B 标准红外光谱对照,基本相符,这表明掺杂成功,谱线d 为Ag@Si O 2/RhB 2G Ox 的红外光谱,谱线b 为Ag@Si O 2/RhB 与葡萄糖氧化酶的叠加吸收光谱,二者基本相似,表明葡萄糖氧化酶成功固定。在20mL 200U /mL 的葡萄糖氧化酶溶液进行交联固定,得到同样体积的Ag@Si O 2/RhB 2G Ox 溶液,其活力为186U /mL 。固定化酶与游离态相比活力似乎有些降低,可能是由两方面原因造成的:少量酶未固定上或者固定化作用导致活力有些下降。

2.3　H 2O 2氧化银核

贵金属纳米粒子由于电子集体共振产生特征等离子吸收光谱。金属纳米结构的等离子共振吸收光谱特性由纳米结构本身的性质决定,并受表面及近域的物理化学环境的影响。分析其特征吸收光谱可以得知纳米粒子是否形成和存在,Ag@Si O 2核壳纳米复合物的特征吸收峰最强峰位为423nm ,通过测试银核的特征等离子共振吸收光谱分析H 2O 2与银核的化学作用。向Ag@Si O 2溶液滴加H 2O 2至过量

7541　第12期夏晓东等:Ag@Si O 2纳米复合物金属增强荧光释放法检测葡萄糖

图2　红外光谱分析罗丹明B 掺杂和葡萄糖氧化酶固定

Fig .2　Rh B adulterati on and G Ox i m mobilizati on

ananlysis by I R s pectra

a .G Ox;

b .G Ox +Ag@Si O 2/RhB;

c .Ag@Si O 2/RhB;

d .Ag@Si O 2/RhB 2G

Ox 图3　Ag@Si O 2核壳纳米复合物和Si O 2纳米泡的吸收光谱Fig .3　Abs or p ti on s pectra of (a )Ag@Si O 2core 2shell nanocomposite and (b )Si O 2nanobubbles

后,银核的特征等离子共振吸收峰消失,表明银核全部被H 2O 2氧化。图3给出了Ag@Si O 2核壳纳米复合物的等离子共振吸收光谱变化。向Si O 2纳米泡溶液中滴加稀HCl,生成白色沉淀,不溶于稀HNO 3,结果表明,在弱酸性或中性溶液中,H 2O 2易氧化银核,其机理可能与Ag@Si O 2纳米复合物的特殊电化学性质有关。本文还进行了如下实验,在同样条件下H 2O 2却不能氧化金纳米颗粒和纳米棒。Ag@Si O 2核壳纳米复合物银核全部被H 2O 2氧化后形成了Si O 2纳米泡,其形貌和大小如图1b 所示。

2.4　金属增强荧光释放

图4B 给出了Ag@Si O 2/RhB 2G Ox 纳米粒子Ag 核被H 2O 2氧化前后的吸收光谱(分别对应于曲线a 和c )和Ag@Si O 2与罗丹明B 的叠加吸收光谱(曲线b ),Ag@Si O 2/Rh B 2G Ox 的吸收光谱与叠加吸收光谱明显不同。Ag 核通过局域电场与荧光基团产生相互影响,导致等离子体共振吸收光谱的改变,同时增强荧光基团的荧光强度。由于金属增强荧光效应,银核被H 2O 2氧化后,产生金属增强荧光释放效应,图4A 罗丹明B 的发射光谱(相对荧光强度)表明了这种释放效应。分析表明,由于金属增强荧光效应,罗丹明B 的荧光增强至417倍

。

图4　Ag@Si O 2/Rh B 2G Ox 纳米复合物Ag 核氧化前后发射光谱和吸收光谱

Fig .4　(A )E m issi on and (B )abs or p ti on s pectra of Ag@Si O 2/Rh B 2G Ox

nanocomposites before and after Ag core oxidati on

a .Ag@Si O 2/RhB 2G Ox;

b .Si O 2/RhB 2G Ox;

c .Ag@Si O 2+RhB

2.5　荧光释放法检测葡萄糖

由图5可知,Ag 核易被H 2O 2氧化,Ag 核氧化后产生荧光增强释放效应。基于此原理发展了一种新型的葡萄糖检测方法。葡萄糖通过葡萄糖氧化酶酶促反应产生H 2O 2,H 2O 2氧化Ag 核产生荧光增强

8541应用化学 第26卷　

图5　Ag@Si O 2/Rh B 2G Ox 纳米复合物对葡萄糖响应和荧光释放强度对葡萄糖浓度的校正直线Fig .5　Res ponse of Ag@Si O 2/Rh B 2G Ox nanocomposites t o glucose and (inset )the calibrati on curve of glucose concentrati on vs fluorescence release intensity fr om a t o j the glucose concentrati on (mmol/L )is 0,0.2,1.0, 1.8, 2.4, 3.2, 4.0, 4.8, 5.6,and 6.4res pectively 释放,具体反应如下:

β2D 2C 6H 12O 6+O 2+H 2O

G Ox pH =6.8D 2C 5H 11O 5COOH +H 2O 2

H 2O 2+Ag 0H +Ag +

+H 2O 根据荧光增强释放强度检测葡萄糖,随葡萄糖

量的增加,罗丹明B 的荧光强度减小。图5为罗丹

明B 的发射光谱(取相对荧光强度),从曲线a ～j 葡

萄糖的量依次增加。图5插图给出了葡萄糖浓度与

荧光释放强度的校正直线,I 0表示未加入葡萄糖的

荧光强度,I x 表示加入不同量后葡萄糖的荧光强度,

I 0-I x 为荧光释放强度,均取570nm 处荧光强度。分析表明,荧光释放强度与葡萄糖浓度有较好的线

性关系,线性范围为012～618mmol/L,检测限可达

0106mmol/L 。

反应前后溶液酸碱度变化不大,稳定在pH =

618左右。由于酶的活性受酸碱度的影响很大,通常要用缓冲溶液调节酸碱度,用该方法检测葡萄糖不需要另加缓冲溶液。Ag 核起了2个关键作用,首先提供了金属增强荧光敏感平台,二是与H 2O 2快速反应,可实现葡萄糖的快速检测。

2.6　H 2O 2对RhB 荧光的影响

溶液中加入一定量的葡萄糖之后会产生一定量H 2O 2,当H 2O 2浓度达到一定值时开始氧化银核。检测葡萄糖用的Ag@Si O 2/Rh B 2G Ox 溶液含Rh B 的量小于810×10

-7g/mL 。本文做了如下实验:配制810×10-7g/mL RhB 溶液,当H 2O 2浓度为618mmol/L 时Rh B 溶液荧光强度(绝对强度)的下降率为(234-226)/234×100%=314%;另一方面,由于Rh B 掺杂于Si O 2层,RhB 被固定化,存在一定的被屏蔽作用,固定化Rh B 受H 2O 2的影响应该更小,其影响可以忽略。

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The Relea se of M et a l2Enhanced Fluorescence Ag@S i O2

Nanoco m posites for Glucose D etecti on

X I A Xiao2Dong,YI Ping2Gui3,Y U Xian2Yong

(School of Che m istry and Che m ical Engineering,Hunan U n iversity of

Science and Technology,X iangtan411201)

Abstract　Ag@Si O2and rhoda m ine2doped Ag@Si O2nanocomposites were p repared.Rhoda m ine fluorescence intensity was enhanced by a fact or of417due t o metal2enhanced fluorescence.The Ag core was easily oxidized by H2O2,enhancing the fluorescence release of rhoda m ine.Glucose oxidase was i m mobilized on the layer of Si O2shell by chem ical cr oss linked cluster.A novel method t o detect glucose was devel oped based on metal2 enhanced fluorescence in a concentrati on range of012～618mmol/L with a detecti on li m it of0106mmol/L. Speedy detecti on res ponse was obtained upon the fast oxidati on of Ag core by H2O2.

Keywords　Ag@Si O2,nanocomposites,metal2enhance fluorescence,metal2enhance fluorescence release, glucose detecti on

《应用化学》2010年征订启事

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X射线荧光光谱仪介绍

X-射线荧光光谱仪(XRF) 1、仪器介绍 X-射线荧光光谱仪(XRF)，现有日本Rigaku公司生产的ZSX primus波长色散型XRF一台，及配套所必须的电源设备、冷循环水设备和前处理熔样机等。X射线荧光光谱分析技术制样简单、分析快速方便、应用广泛，可用于测定包括岩石、土壤、沉积物等在内的各种地质样品的化学组成。分析元素范围从Be(4)到U(92)，最常见的是用于主量元素分析，如SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3T、K2O、MgO、MnO、Na2O、P2O5、TiO2、LOI等元素。 2、仪器功能和技术参数： (1) 功能：定性分析、半定量分析和定量分析； (2) X射线管：4KW超薄端窗型(30μm)、铑靶X射线管； (3) 分光晶体：LiF(200)、Ge(111)、PET、RX25、LiF(220)； (4) 进样器：48位自动样品交换器； (5) 测角仪：SC：5-118度(2θ)；PC：13-148度(2θ)； (6) 分析元素范围：Be4-U92； (7) 线性范围：10-2 - 10-6； (8) 仪器稳定度：≤0.05%； (9) 测量误差：<5%。 3、应用和优势： XRF应用广泛，可用于岩石、矿物、土壤、植物、沉积物、冶金、矿业、钢铁、化工产品等样品中常量和痕量的定量分析。具有快速方便、制样简单、无损测量、分析元素宽、灵敏度高等优点。 X-ray Fluorescence Spectrometer (XRF) 1、I nstrument Introducation: The wavelength dispersion X-ray fluorescence spectrometer (XRF) is ZSX primus, made by Rigaku, Japan, with a set of instruments of electrical power unit, cold circulating water equipment and automatic fusion machine. XRF is widely used for geological element analysis, including rocks, soils, sediments, etc, which is simplicity and convenience of operation. Its analyzable elements range is from Be (4) to U (92). XRF is most common for the analysis of major elements, such as SiO2, Al2O3, CaO, Fe2O3T, K2O, MgO, MnO, Na2O, P2O5, TiO2 and LOI. 2、Instrument Technical Parameters: (1) Fucation: qualitative analysis, semi-quantitative analysis and quantitative analysis; (2) X-ray tube: 4KW ultrathin end-window (30μm) Rh target X-ray tube;

同步荧光光谱法在环境分析中的应用

同步荧光光谱法在环境分析中的应用 环境分析化学是分析化学的一个新分支。在某种意义上讲,环境科学的发展依赖于环境分析化学的发展。随着人们对环境问题 认识的深入,环保意识的增强,环境分析受到越来越多的重视,已有大量综述性章发表[3]。随着有机化工、石油化工、医药工业的发展,以及农药(杀虫剂、除草剂等) 的大量使用,有机化合物对环境的危害和污染日益严重。目前,有机污染物分析测试的重要对象包括,多环芳烃和有机氯等污染物;与空气污染有关的挥发性有机 物、胺类化合物;与水污染有关的表面活性剂;砷、汞、锡等金属 有机化合物[3]。环境有机物的分析手段很多,其中荧光分析法由 于灵敏度高和选择性较等优良性能而得到广泛的应用。 早在16 世纪人们就观察到了荧光现象。20世纪以来,特别是近几十年,荧光现象在理论和实际应用方面都取得了很大进展,并 建立了荧光分析方法[4]。荧光分析法是通过测量样品的荧光强度,用于定量测定许多无机物和有机物,而又具有灵敏度高、选择性强、试样量少和方法简单等特点的一种很有用的分析手段。正因 为如此,近年来催化荧光法、荧光淬灭法、同步荧光技术以及荧光技术与其他技术联用得以不断涌现和完善,引起了分析界广泛地兴趣和瞩目[4]。本主要就近年来同步荧光光谱法在环境有机污染物分析中的应用作一综述,重点是介绍国内的情况。

正常规的化学分析是在样品沉淀、分离、萃取之后通过重量分析、色层析、光分析、电分析等分析技术来完成的,通常需消耗大量的溶剂和时间,并且在取样和处理过程中产生大量污染物,分析成本高。荧光技术灵敏度高,但常规的荧光分析法在实际应用中往往受到限制,对一些复杂混合物分析常遇到光谱互相重叠、不易分辨的困难,需要预分离且操作繁琐。[1] 1971 年L loyd首先提出了用同步荧光光谱技术[2]。和常规荧光分析法相比, 同步荧光分析法具有谱图简化、选择性提高、 光散射干扰减少等特点, 并且不需要预分离、操作简便、节省分 析成本、缩短分析时间, 尤其适合对多组分混合物的分析[2]。该法近几年得到迅速发展和广泛的应用, 出现了许多的新技术, 如 导数恒能量同步荧光法、三维同步荧光法和可变角同步荧光法等[5]。该法已应用于多组分多环芳烃的定性定量分析,环境、药物 分析, 食品、蛋白质、氨基酸、石油产品分析等。 近年来,人们对环境污染物质的分析十分重视,由于环境样品 中微量有机物的系统测定要求尽可能地采用高灵敏度和高选择性 的分析法, 所以在分析方面有较大的困难[2]。同步荧光技术在痕量分析方面尤有前途。酚为环保检测项目之一, 但在普通的荧光 光谱中, 瑞利峰和拉曼峰对荧光峰有干扰,用同步荧光光谱通过筛选最佳波长差,消除了这些因素的干扰,对酚进行了定量测定,并用于大气中酚的测定[2]。杜娟等[6]用同步荧光分析法测定工业及

荧光分析法检测原理及应用举例

1 荧光定义 某些化学物质从外界吸收并储存能量而进入激发态，当其从激发态回到基态时，过剩的能量以电磁辐射的形式放射出去即发光，称之为荧光。可产生荧光的分子或原子在接受能量后引起发光，供能一旦停止，荧光现象随之消失。 2 荧光分类 由化学反应引起的荧光称为化学荧光，由光激发引起的荧光称为光致荧光，课题主要研究光致荧光。按产生荧光的基本微粒不同，荧光可分为原子荧光、X 射线荧光和分子荧光，课题主要研究分子荧光。 3 光致荧光机理 某一波长的光照射在分子上，分子对此光有吸收作用，光能量被分子所吸收，分子具有的能量使分子的能级由最低的基态能级上升至较高的各个激发态的不同振动能级，称为跃迁。分子在各个激发态处于不稳定的状态，并随时在激发态的不同振动能级下降至基态，在下降过程中，分子产生发光现象，此过程为释放能量的过程，即为光致荧光的机理。光致荧光的过程按照时间顺序可分为以下几部分。 分子受激发过程 在波长为10~400nm的紫外区或390~780nm的可见光区，光具有较高的能量，当某一特征波长的光照射分子时，是的分子会吸收此特征波长的光能量，能量由光传递到分子上，此过程为分子受激发过程。分子中的电子会出现跃迁过程，在稳定的基态向不稳定的激发态跃迁。跃迁所需要的能量为跃迁前后两个能级的能量差，即为吸收光的能量。分子跃迁至不稳定的激发态中即为电子激发态分子。 在电子激发态中，存在多重态。多重态表示为2S+1。S为0或1，它表示电子在自转过程中，具有的角动量的代数和。S=0表示所有电子自旋的角动量代数和为0，即所有电子都是自旋配对的，那么2S+1=1，电子所处的激发态为单重态， 用S i 表示，由此可推出，S 即为基态的单重态，S 1 为第一跃迁能级激发态的单重 态，S 2 为第二跃迁能级激发态的单重态。S=1表示电子的自旋方向不能配对，说明电子在跃迁过程中自旋方向有变化，存在不配对的电子为2个，2S+1=3，电子 在激发态中位于第三振动能级，称为三重态，用T i 来表示，T 1 即为第一激发态中 的三重态，T 2 即为第二激发态中的三重态，以此类推。

X射线荧光光谱分析法

X射线荧光光谱分析法 利用原级X射线光子或其他微观粒子激发待测物质中的原子,使之产生荧光（次级X射线）而进行物质成分分析和化学态研究的方法。在成分分析方面,X射线荧光光谱分析法是现代常规分析中的一种重要方法。 简史20世纪20年代瑞典的G.C.de赫维西和R.格洛克尔曾先后试图应用此法从事定量分析，但由于当时记录和探测仪器水平的限制，无法实现。40年代末，随着核物理探测器的改进,各种计数器相继应用在X射线的探测上，此法的实际应用才成为现实。1948年H.弗里德曼和L.S.伯克斯制成了一台波长色散的X射线荧光分析仪，此法才开始发展起来。此后,随着X射线荧光分析理论和方法的逐渐开拓和完善、仪器的自动化和计算机水平的迅速提高，60年代本法在常规分析上的重要性已充分显示出来。70年代以后，又按激发、色散和探测方法的不同，发展成为X射线光谱法（波长色散）和X 射线能谱法（能量色散）两大分支，两者的应用现已遍及各产业和科研部门。 仪器X射线荧光分析仪（见彩图）主要由激发、色散（波长和能量色散）、探测、记录和测量以及数据处理等部分组成。X射线光谱仪与X射线能谱仪两类分析仪器有其相似之处，但在色散和探测方法上却完全不同。在激发源和测量装置的要求上，两类仪器也有显著的区别。

X射线荧光分析仪按其性能和应用范围,可分为实验室用的X射线荧光光谱仪和能谱仪、小型便携式X射线荧光分析仪及工业上的专用仪器。 X射线荧光光谱仪实验室用的X射线荧光光谱仪的结构见图1 。由X射线管发射出来的原级X射线经过滤光片投射到样品上,样品随即产生荧光X射线,并和原级X射线在样品上的散射线一起,通过光阑、吸收器(可对任何波长的X射线按整数比限制进入初级准直器的X射线量）和初级准直器（索勒狭缝），然后以平行光束投射到分析晶体上。入射的荧光X射线在分析晶体上按布喇格定律衍射，衍射线和晶体的散射线一起，通过次级准直器（索勒狭缝）进入探测器，在探测器中进行光电转换，所产生的电脉冲经过放大器和脉冲幅度分析器后，即可供测量和进行数据处理用。对于不同波长的标识X射线，通过测角器以1:2的速度转动分析晶体和探测器，即可在不同的布喇格角位置上测得不同波长的X射线而作元素的定性分析。

LED荧光粉的分析测试方法分析

评估方案 一、荧光粉的分析测试方法 1、发射光谱和激发光谱的测定 把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，作发射光谱扫描，读出发射光谱的发射主峰。给定发射光谱的发射主峰，作激发光谱扫描，读出激发光谱峰值波长。重新装样，测试3次，各次之间峰值波长的差值不超过±1nm，取算术平均值。 2、外量子效率的测定 把样粉装好后，放到样品室里，选定一个激发波长，激发荧光粉发光，利用光谱辐射分析仪测试得到荧光粉的发射光谱功率分布。计算荧光粉在该激发波长下的外量子效率。重新装样，测试3次，各次之间的相对差值不大于1%，取算术平均值。 3、相对亮度的测定 将试样和参比样品分别装满样品盘，用平面玻璃压平，使表面平整。用激发光源分别激发试样和参比样品。用光电探测器将试样和参比样品发出的光转换成光电流，并记录数值。试样和参比样品连续重复读数3次，各次之间相对差值不大于1%，取算术平均值。 4、色品坐标的测定 把试样装好放入样品室中。选定激发光源的发射波长，使其垂直激发样品室里的荧光粉样品。利用光谱辐射分析仪按一定的波长间隔（不大于5nm）测试得到荧光粉的发射光谱功率分布。按GB 3102.6-1993中“6.39 色品坐标”的公式求出荧光粉的色品坐标。 重复测试3次，各次之间x、y的差值均不超过±0.001，取算术平均值。 5、温度特性的测定 把试样装好放入样品室中，于室温下测试其激发、发射主峰波长，相对亮度及色品坐标等。每一试样按测定步骤平行测3次，各次之间激发、发射主峰波长的差值均不超过±1 nm，相对亮度的差值不超过±1%，色品坐标的差值不超过±0.001。启动加热装置，将被测的荧光粉试样加热并稳定在设定的温度值10min。稳定在预定的温度下，测定荧光粉试样的激发、发射主峰波长，相对亮度及色品坐标等。每一试样按测定步骤平行测3次，各次之间激发、发射主峰波长的差值均不超过±1nm，相对亮度的差值不超过±1%，色品坐标的差值不超过±0.001。冷却荧光粉试样至室温，测试其激发、发射主峰波长，相对亮度及色

荧光粉通用测试方法

荧光粉通用测试方法 1 水溶性氯化物的测定 1.1仪器 架盘天平：感量为0.1g； 烧杯：100m1； 比色管：25m1或50m1。 1.2 试剂和溶液硫酸锌溶液：5%，称取5.0g分析纯硫酸锌，用去离子水稀释至100m1，摇匀。 硝酸：5N，按GB 603—77《化学试剂制剂及制品制备方法》配制。 硝酸银：0.1N，按GB 603—77配制。 氯化物标准液：见GB 602—77《化学试剂杂质标准液制备方法》。 1.3 测定 称取2.0g试样，放人烧杯中，加入20m1去离子水及l一2滴5%硫酸锌溶液，加热至沸，冷却至室温。然后用定性滤纸过滤，乳液盛于比色管中，并用少量热去离子水洗涤滤渣2或3次，洗液并人滤液中，用去离子水稀释至25ml。加0.5ml 5N硝酸及2ml 0.1N硝酸银，摇匀，放置10min，所呈浊度不应大于标准。 标准是按产品技术标准要求取一定数量的氯化钠标准液，加入1—2滴5%硫酸锌溶液，用去离子水稀释至25m1后，与试样同时同样处理。 2 机械杂质的测定 称取10g试样，在白色瓷板上摊开，用目测或放大镜观测。 3 密度的测定 3.1 定义 单位体积荧光粉的质量，称作密度。 3. 2 仪器分析天平：感量不小于0.00lg； 温度计：分度不大于0.5℃， 比重瓶：25m1或50ml。

3.3 测定步骤3.3.1 称量比重瓶。 3.3.2 将3-5g干燥的试样，放入比重瓶中，称量。 3.3.3 往瓶中注入约2/3体积的去离子水，排除气泡，再注满水，并擦干瓶的外表面，称量。然后测量瓶中的水温t 。 3.3.4 将比重瓶洗净，用相同温度的去离子水注满比重瓶，擦干瓶的外表面，称量。 3.4 计算 荧光粉密度按式(1)计算： 计算结果取至小数点后两位。 每个试样做两次，平行结果之差不应大于0.02，取算术平均值。 4 粒度分布的测定4.1 定义 荧光粉颗粒的数目或团粒的重量按粒径的分布，称作粒度分布。 4.2 测定方法 4.2.1 观察法 取少量试样，分散在载片上，用显微镜按垂直投影法依次测量单个颗粒的尺寸。每批试样的颗粒读数不应少于300粒。 4.2.2 沉降法 4.2.2.1 仪器 粒度分布测定仪： 要求测定范围从l—100μ，误差不大于3%。 4.2.2.2 测定 按仪器规定的要求将一定量的试样放人搅拌器内，按产品技术标准的要求加入不同的分散溶液，搅拌一定时间后，立即用仪器进行测定(具体操作按不同仪器测定方法的要求进行)，记录试样在不同粒径的累积重量曲线。 4.3 粒度分布的表示方法 4.3.1 百分比表示法一定粒径间隔内荧光粉的重量(或颗粒数)对总量之比，用百分数表示。 4.3.2 对数正态分布参数表示法

同步荧光分析法测定生物蛋白质

实验题目：测定生物样品中的蛋白质（同步荧光法） 1.实验原理：蛋白质是一类重要的生物大分子，它是构成生命体最重要的物质基础之一。蛋白质的定量测定是临床检验中诊断疾病及检查治疗效果的重要指标。因此，蛋白质定量测定在化学、生物、医药、食品等各相关学科中已经成为一个非常热门的研究课题。 血清白蛋白是动物和人体血浆中重要的载体蛋白，它能和许多种内源或外源化合物产生作用，承载着将药物运输到达靶点产生药效和储存药物延长药效等重要作用，对研究药物的药效和药理及临床用药有重要意义。蛋白质测定较常用的经典方法有凯氏定氮法、Lowry法、考马斯亮蓝法、紫外分光光度法b1等，其中，凯氏定氮法因其适用样品广泛，测试结果准确，是常用分析有机化合物含氮量的经典方法之一。近来又发展了一些新方法如荧光光度法、化学发光法和共振光散射法[等。同步荧光光谱法自1971年被提出以来，由于其与常规荧光分析法相比具有灵敏度高、选择性好、光谱简化、谱带窄化及可减小散射光影响等优点，已成功地应用于多组分的同时测定以及生物分子的研究中。 2.仪器与试剂：FP-6500荧光分光光度计(日本分光公司)；T-6紫外一可见分光光度计(北京普析通用仪器公司)；PB．10型酸度计(北京赛多利斯仪器系统公司)；BS．110S型电子天平(北京赛多利斯天平公司)；脱氧尿苷1．0×10。3 mol／L水溶液；人血清白蛋白(HSA，华兰生物工程公司)4．0×10。5 mol／L水溶液，在冰箱中保存(1～4 oC)；pH 7．4的％s．HCI 缓冲溶液；考马斯亮蓝溶液(溶液中含0．0l％考马斯亮蓝G-250，4．7％乙醇，8．5％磷酸)；0．5 mol／L的NaCl水溶液。所用试剂均为分析纯，实验用水均为二次去离子水。 3. 实验方法：于10 mL比色管中依次加入：pH 7．4的Tris．HCl缓冲溶液2．0 mL，0．5 mol／L的NaCI溶液2．0 IllL，一定体积的HSA标准溶液，1．0×10。mol／L的脱氧尿苷溶液O．2 mL，用水定容至刻度，摇匀，用1 cm石英吸收池，在△入=50 Rnm时扫描体系的同步荧光光谱。 4.注意事项：1）加入顺序的影响：考察了各种不同的物质加入顺序对体系同步荧光强度的影响。当加入顺序为Tris--HCI--NaCl--Deoxyuridine时体系的同步荧光强度最高、且稳定性最好。 2）反应时间和稳定性：在上述实验条件下，考察了反应时间对体系同步荧光强度的影响。结果表明，在室温下，该反应在5 min内即可完成，且体系的同步荧光强度至少在5 h内基本不变。 3)线性范围、回归方程、检出限：在最佳实验条件下，以体系的同步荧光强度对HSA浓度绘制标准工作曲线，线性回归方程为IsF=13．60246+211．19154×107 C(HSA)(mol／L)，相关系数为R=0．9991。测定的浓度范围在2．76～524.4微克每毫升之间。根据IUPAC的定义，对11份空白溶液进行平行测定，计算了方法的检出限为0.11毫克每毫升。

X射线荧光光谱仪结构和原理

X射线荧光光谱仪结构和原理 第一章 X荧光光谱仪可分为同步辐射X射线荧光光谱、质子X射线荧光光谱、全反射X射线荧光光谱、波长色散X射线荧光光谱和能量色散X射线荧光光谱等。 波长色散X射线荧光光谱可分为顺序（扫描型）、多元素同时分析型（多道）谱仪和固定道与顺序型相结合的谱仪三大类。顺序型适用于科研及多用途的工作，多道谱仪则适用于相对固定组成和批量试样分析，固定道与顺序式相结合则结合了两者的优点。 X射线荧光光谱在结构上基本由激发样品的光源、色散、探测、谱仪控制和数据处理等几部分组成。 §1.1 激发源 激发样品的光源主要包括具有各种功率的X射线管、放射性核素源、质子和同步辐射光源。波长色散X射线荧光光谱仪所用的激发源是不同功率的X射线管，功率可达4~4.5kW，类型有侧窗、端窗、透射靶和复合靶。能量色散X射线荧光光谱仪用的激发源有小功率的X射线管，功率从4~1600W，靶型有侧窗和端窗。靶材主要有Rh、Cr、W、Au、Mo、Cu、Ag等，并广泛使用二次靶。现场和便携式谱仪则主要用放射性核素源。 激发元素产生特征X射线的机理是必须使原子内层电子轨道产生电子空位。可使内层轨道电子形式空穴的激发方式主要有以下几种：带电粒子激发、电磁辐射激发、内转换现象和核衰变等。商用的X射线荧光光谱仪中，目前最常用的激发源是电磁辐射激发。电磁辐射激发源主要用X射线管产生的原级X射线谱、诱发性核素衰变时产生的γ射线、电子俘获和内转换所产生X射线和同步辐射光源。 §1.1.1 X射线管 1、X射线管的基本结构 目前在波长色散谱仪中，高功率X射线管一般用端窗靶，功率3~4KW，其结构示意图如下：

X射线荧光光谱分析基本原理及仪器工作原理解析

X射线荧光光谱分析基本原理 当能量高于原子内层电子电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的激发态,然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。当较外层的电子跃迁到空穴时,所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,此称为俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应,所逐出的次级光电子成为俄歇电子.它的能量是具有独一特征的,与入射辐射的能量无关.当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收,而是以辐射形式放出,便产生X射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差,因此,X射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。如图所示: K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中任一电子所填充，从而可产生一系列的谱线，称为K系谱线：由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线……。同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射(见图10.2)。如果入射的X射线使某元素的K层电子激发成光电子后L层电子跃迁到K层，此时就有能量ΔE释放出来，且ΔE=E K-E L，这个能量是以X射线形式释放，产生的就是Kα射线，同样还可以产生Kβ射线, L系射线等。莫斯莱(H.G.Moseley) 发现，荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关，其数学关系如下： λ=K(Z-s)-2 这就是莫斯莱定律，式中K和S是常数，因此,只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系，据此，可以进行元素定量分析。

用X射线照射试样时，试样可以被激发出各种波长的荧光X射线，需要把混合的X射线按波长（或能量）分开，分别测量不同波长（或能量）的X射线的强度，以进行定性和定量分析，为此使用的仪器叫X 射线荧光光谱仪。由于X光具有一定波长，同时又有一定能量，因此，X射线荧光光谱仪有两种基本类型：波长色散型和能量色散型。而我们天瑞仪器公司生产的X射线荧光光谱仪就属于能量色散型的。下面是仪器的工作原理图: 能量色散型X射线荧光光谱仪工作原理 仪器工作原理 通过高压工作产生电子流打入到X光管中靶材产生初级X射线,初级X射线经过过滤和聚集射入到被测样品产生次级X射线,也就是我们通常所说的X荧光,X荧光被探测器探测到后经放大,数模转换输入到计算机,计算机计算出我们需要的结果。

荧光分析法检测原理及应用举例

1荧光定义 某些化学物质从外界吸收并储存能量而进入激发态，当其从激发态回到基态时，过剩的能量以电磁辐射的形式放射出去即发光，称之为荧光。可产生荧光的分子或原子在接受能量后引起发光，供能一旦停止，荧光现象随之消失。 2荧光分类 由化学反应引起的荧光称为化学荧光，由光激发引起的荧光称为光致荧光，课题主要研究光致荧光。按产生荧光的基本微粒不同，荧光可分为原子荧光、X 射线荧光和分子荧光，课题主要研究分子荧光。 3光致荧光机理 某一波长的光照射在分子上，分子对此光有吸收作用，光能量被分子所吸收，分子具有的能量使分子的能级由最低的基态能级上升至较高的各个激发态的不同振动能级，称为跃迁。分子在各个激发态处于不稳定的状态，并随时在激发态的不同振动能级下降至基态，在下降过程中，分子产生发光现象，此过程为释放能量的过程，即为光致荧光的机理。光致荧光的过程按照时间顺序可分为以下几部分。 3.1 分子受激发过程 在波长为10~400nm的紫外区或390~780nm的可见光区，光具有较高的能量，当某一特征波长的光照射分子时，是的分子会吸收此特征波长的光能量，能量由光传递到分子上，此过程为分子受激发过程。分子中的电子会出现跃迁过程，在稳定的基态向不稳定的激发态跃迁。跃迁所需要的能量为跃迁前后两个能级的能量差，即为吸收光的能量。分子跃迁至不稳定的激发态中即为电子激发态分子。 在电子激发态中，存在多重态。多重态表示为2S+1 o S为0或1,它表示电子在自转过程中，具有的角动量的代数和。S=0 表示所有电子自旋的角动量代数和为0,即所有电子都是自旋配对的，那么2S+仁1,电子所处的激发态为单重态，用S i 表示，由此可推出，S0 即为基态的单重态，S1 为第一跃迁能级激发态的单重态，S2为第二跃迁能级激发态的单重态。S=1表示电子的自旋方向不能配对，说明电子在跃迁过程中自旋方向有变化，存在不配对的电子为2个，2S+仁3,电子在激发态中位于第三振动能级，称为三重态，用T i 来表示，T1 即为第一激发 态中的三重态，T2即为第二激发态中的三重态，以此类推。 分子跃迁至各个激发态中，状态不稳定，随时会释放出能量，释放能量的类型有两种：一种是辐射跃迁，另一种是非辐射跃迁，释放能量会回到稳定的基态。

X射线荧光光谱分析基本原理

X射线荧光光谱分析 X射线是一种电磁辐射，其波长介于紫外线和γ射线之间。它的波长没有一个严格的界限，一般来说是指波长为0.001-50nm的电磁辐射。对分析化学家来说，最感兴趣的波段是0.01-24nm，0.01nm左右是超铀元素的K系谱线，24nm则是最轻元素Li的K系谱线。1923年赫维西(Hevesy, G. Von)提出了应用X射线荧光光谱进行定量分析，但由于受到当时探测技术水平的限制，该法并未得到实际应用，直到20世纪40年代后期，随着X射线管、分光技术和半导体探测器技术的改进，X荧光分析才开始进入蓬勃发展的时期，成为一种极为重要的分析手段。 1.1 X射线荧光光谱分析的基本原理 当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时，驱逐一个内层电子而出现一个空穴，使整个原子体系处于不稳定的激发态，激发态原子寿命约为10-12-10-14s，然后自发地由能量高的状态跃迁到能量低的状态。这个过程称为驰豫过程。驰豫过程既可以是非辐射跃迁，也可以是辐射跃迁。当较外层的电子跃迁到空穴时，所释放的能量随即在原子内部被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子，此称为俄歇效应，亦称次级光电效应或无辐射效应，所逐出的次级光电子称为俄歇电子。它的能量是特征的，与入射辐射的能量无关。当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不在原子内被吸收，而是以辐射形式放出，便产生X射线荧光，其能量等于两能级之间的能量差。因此，X射线荧光的能量或波长是特征性的，与元素有一一对应的关系。图1-1给出了X射线荧光和俄歇电子产生过程示意图。

K层电子被逐出后,其空穴可以被外层中任一电子所填充，从而可产生一系列的谱线，称为K系谱线：由L层跃迁到K层辐射的X射线叫Kα射线,由M层跃迁到K层辐射的X射线叫Kβ射线……。同样,L层电子被逐出可以产生L系辐射(见图1-2)。

细胞凋亡荧光检测方法

1.磷脂酰丝氨酸外翻分析（AnnexinV法）磷脂酰丝氨酸（Phosphatidylserine,PS）正常位于 细胞膜的内侧，但在细胞凋亡的早期，PS可从细胞膜的内侧翻转到细胞膜的表面，暴露在细胞外环境中(图3)。Annexin-V是一种分子量为35~36KD的Ca2+依赖性磷脂结合蛋白，能与PS高亲和力特异性结合。将Annexin-V进行荧光素（FITC、PE）或biotin标记，以标记了的Annexin-V作为荧光探针，利用流式细胞仪或荧光显微镜可检测细胞凋亡的发生。碘化丙啶(propidineiodide,PI)是一种核酸染料，它不能透过完整的细胞膜，但在凋亡中晚期的细胞和死细胞，PI能够透过细胞膜而使细胞核红染。因此将Annexin-V与PI匹配使用，就可以将凋亡早晚期的细胞以及死细胞区分开来。 AnnexinV可以与多种荧光标记链接 Annexin V-Biotin

Annexin V-Cy3 Annexin V-Cy5 Annexin V-EGFP Annexin V-FITC Annexin V-PE Annexin V-PE-Cy5 2.线粒体膜势能的检测线粒体在细胞凋亡的过程中起着枢纽作用，多种细胞凋亡刺激因子 均可诱导不同的细胞发生凋亡，而线粒体跨膜电位DYmt的下降，被认为是细胞凋亡级联反应过程中最早发生的事件，它发生在细胞核凋亡特征（染色质浓缩、DNA断裂）出现之前，一旦线粒体DYmt崩溃，则细胞凋亡不可逆转。线粒体跨膜电位的存在，使一些亲脂性阳离子荧光染料如Rhodamine123（Ex：507nm；Em：529nm）、3，3-Dihexyloxacarbocyanineiodide[DiOC6（3）](Ex：482nm；Em：504nm)、Tetrechloro-tetraethylbenzimidazolcarbocyanineiodide[JC-1]、Tetramethylrhodaminemethylester(TMRM)、MitoCapture tm（EX:488nm;Em:530nm+30nm）、等可结合到线粒体基质，其荧光的增强或减弱说明线粒体内膜电负性的增高或降低。 3.TUNEL法细胞凋亡中,染色体DNA双链断裂或单链断裂而产生大量的粘性3'-OH末端， 可在脱氧核糖核苷酸末端转移酶（TdT）的作用下，将脱氧核糖核苷酸和荧光素、过氧化物酶、碱性磷酸酶或生物素形成的衍生物标记到DNA的3'-末端，从而可进行凋亡细胞的检测，这类方法称为脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的缺口末端标记法（terminal-deoxynucleotidyltransferasemediatednickendlabeling,TUNEL）。由于正常的或正在增殖的细胞几乎没有DNA的断裂，因而没有3'-OH形成，很少能够被染色。 4.荧光分析Caspase-3活性Caspase家族在介导细胞凋亡的过程中起着非常重要的作用， 其中caspase-3为关键的执行分子，它在凋亡信号传导的许多途径中发挥功能。Caspase-3正常以酶原（32KD）的形式存在于胞浆中，在凋亡的早期阶段，它被激活，活化的Caspase-3由两个大亚基（17KD）和两个小亚基（12KD）组成，裂解相应的胞浆胞核底物，最终导致细胞凋亡。但在细胞凋亡的晚期和死亡细胞，caspase-3的活性明显下降。 活化的Caspase-3能够特异切割D1E2V3D4-X底物，水解D4-X肽键。根据这一特点，设计出荧光物质偶联的短肽Ac-DEVD-AMC。在共价偶联时，AMC不能被激发荧光，短肽被水解后释放出AMC，自由的AMC才能被激发发射荧光。根据释放的AMC荧光强度的大小，可以测定caspase-3的活性，从而反映Caspase-3被活化的程度。

水溶性CdTePCdS量子点荧光探针同步荧光法测定DNA

第52卷第2期　2006年4月 武汉大学学报(理学版) J.W uhan Univ.(N at.Sci.Ed.)V ol.52N o.2　 A p r.2006,129～132 收稿日期:2005209222 通讯联系人　E 2mail :cai _lin @w https://www.wendangku.net/doc/8b1011730.html, 基金项目:国家自然科学基金资助项目(20275027);湖北省教育厅科学技术研究重点项目(D 200524005)作者简介:徐　靖(19662),女,博士生,郧阳医学院副教授,现从事动态分子光谱及动力学分析的研究.　E 2mail :x uj ingw h @https://www.wendangku.net/doc/8b1011730.html, 文章编号:167128836(2006)022******* 水溶性CdT ePCdS 量子点荧光探针 同步荧光法测定D NA 徐　靖1,2,赵应声1,吴新国1,蔡汝秀1 (1.武汉大学化学与分子科学学院,湖北武汉430072;2.郧阳医学院公共与管理学院,湖北十堰442000) 摘　要:以巯基丙酸(HS —CH 2CH 2COO H )为稳定剂,水相合成了核壳型Cd TePCdS 量子点(QDs ).当固定波长差为240nm 时,Cd TePCdS 量子点的同步荧光最大发射位于338nm.基于DNA 对量子点荧光的猝灭效应,将 Cd TePCdS 量子点作为荧光探针建立了一种简便快速测定DNA 的同步荧光分析法.详细研究了p H 值、量子点浓 度、离子强度、温度等条件对量子点同步荧光及DNA 测定的影响.该方法测定ctDNA 的线性范围为50.0～750.0μg/L ,检出限为16μg/L ,9次重复测定500μg/L ctDNA 的相对标准偏差为2.0%.该方法用于合成样品的测定,结果满意. 关　键　词:Cd TePCdS ;核壳型量子点;DNA ;荧光探针;同步荧光中图分类号:O 657.32 文献标识码:A 近年来,半导体量子点(QDs )的研究引起了广 泛的关注[1～4].半导体量子点的激发光谱宽,呈连续分布,发射光谱对称且半峰宽窄,不同大小的半导体量子点能被单一波长的光激发而发出不同颜色的荧光.这就使得在复杂体系中同时研究多种生物分子成为可能.与传统的有机荧光染料相比,半导体量子点还具有不易发生光漂白,荧光量子产率高及斯托克斯位移大等优点,因此可望作为荧光探针应用于生物体系中[2～5].水相合成的半导体量子点由于具有良好的亲水性和生物相容性,其合成及应用成为极具吸引力的研究新热点[6～8]. 核酸作为遗传信息的载体,一直是化学和生命科学中重要的研究领域.核酸的定量分析是核酸研究的基础.荧光分析法因其简便快速、灵敏度高,成为核酸分析的最重要手段之一[9,10].由于核酸无内源荧光,故其测定必须应用量子产率高的荧光探针.核酸分子的检测灵敏度主要取决于核酸探针的检测灵敏度.某些能与核酸发生某种嵌插作用的有机染料如二苯并咪唑、溴化乙啶及其二聚体[10]等常用作核酸荧光探针.但是有机荧光染料易于发生光漂白现象,而使其信号强度减弱,从而限制了在痕量核酸检测中的应用.本文以巯基丙酸(HS —C H 2C H 2 COO H )为稳定剂,水相合成了核壳型Cd TePCdS 量子点.核壳体系可以有效地钝化核微粒表面的非 辐射复合中心,减少核心半导体在导带的捕获态,从而显著提高荧光量子产率,增强光稳定性[11,12].由于在量子点的外面包覆了一层巯基丙酸,借助于其外端的羧基,能与生物分子的氨基相作用,从而达到直接与生物分子结合的目的[6,7].Cd TePCdS 量子点具有宽而连续的激发光谱和狭窄对称的发射光谱,最大发射波长位于578nm.当固定波长差为240nm 时,其同步荧光最大发射位于338nm.与荧光发射光谱相比,该量子点的同步荧光光谱的峰形更窄,更对称,荧光强度也更强,与DNA 作用后量子点的同步荧光强度显著降低.基于DNA 对量子点荧光的猝灭效应,将Cd TePCdS 量子点作为荧光探针建立了一种简便快速测定DNA 的等波长差同步荧光分析法,并对量子点与DNA 之间的结合方式进行了初步讨论. 1　实验部分 1.1　试剂与仪器 小牛胸腺DNA (ctDNA )为华美公司产品,贮备

三种荧光定量PCR检测方法比较

三种荧光定量PCR检测方法比较 定量pcr：以参照物为标准，对PCR终产物进行分析或对PCR过程进行监测，从而达到评估样本中靶基因的拷贝数，称为定量PCR。定量PCR的可行性定量一般是在PCR扩增的指数期进行的。 常见荧光定量PCR检测方法可分为以下几类： (1) SYBR Green I 检测模式 SYBR Green I 是一种能与双链DNA 结合发光的荧光染料。其与双链DNA 结合后， 荧光大大增强。因此，SYBR Green I 的荧光信号强度与双链DNA 的数量相关，可以根据荧光信号检测出PCR 体系存在的双链DNA 数量。SYBR Green I 的最大吸收波长约为497nm，发射波长最大约为520nm。PCR 扩增程序一般为94℃～55℃～72℃三步法，40 个循环。SYBR Green I 的缺点：由于SYBR Green I 没有特异性，不能识别特定的双链，只要是双链就会结合发光，对PCR 反应中的非特异性扩增或引物二聚体也会产生荧光，通常本底较高，所以在临床上使用可能会有假阳性发生。 SYBR Green I 的优点：SYBR Green I 的优点是因为其缺点产生，由于它能所有的双链DNA 相结合，所以对不同模板不需特别定制不同的特异性探针，通用性较好，并且价格相对较低。这对科研是很有利的，因此国内外在科研中使用比较普遍。 (2) 水解探针模式(taq man探针) TaqMan 探针是一种寡核苷酸探针，荧光基团连接在探针的5'末端，而淬灭剂则在3'末端。当探针与靶序列配对时，荧光基团发射的荧光因与3'端的淬灭剂接近而被淬灭。在进行延伸反应时，聚合酶的5'外切酶活性将探针切断，使得荧光基团与淬灭剂分离，发射释放随着扩增循环数的增加，一分子的产物生成就伴随着一分子的荧光信号的产生。荧光。． 出来的荧光基团不断积累。因此Taqman 探针检测的是积累荧光。PCR 扩增程序通常是：94℃～60 ℃40 个循环。常用的荧光基团是FAM，TET，VIC，HEX。

氨基酸的荧光激发、发射及同步荧光光谱的测量

实验二.氨基酸的荧光激发、发射及同步荧光光谱的测量 093858 张亚辉 一. 实验目的 1.学习荧光分析法的基本原理和LS －55B 发光分析仪的操作。 2.学习同步荧光的操作，了解同步荧光的优点。 二.实验原理 荧光是分子从激发态的最低振动能级回到原来基态时发射的光。利用物质被光照射后产生的荧光辐射对该物质进行定性分析和定量分析的方法，称为荧光分析。 在一定光源强度下，若保持激发波长ex λ不变，扫描得到的荧光强度与发射波长em λ的关系曲线，称为荧光发射光谱；反之，保持em λ不变，扫描得到的荧光强度与ex λ的关系曲线，则称为荧光激发光谱。在一定条件下，荧光强度与物质浓度成正比，这是荧光定量分析的基础。荧光分析的灵敏度不仅与溶液的浓度有关，而且与紫外光照射强度及所选测量波长等因素有关。 酪氨酸(Tyr)、色氨酸（Try ）、苯丙氨酸（Phe ）是天然氨基酸中仅有的能发射荧光的组分，可以用荧光分析法测定。它们的激发光谱和发射光谱有互相重叠的现象。同步扫描荧光光谱技术可以简化、窄化光谱，提高选择性。 三.实验仪器和试剂 1. LS-55型发光谱仪; 2. 移液枪(德国BRAND 公司生产); 3. 100ml 容量瓶2支; 废液池（烧杯）一只； 4. 氨基酸储备液：色氨酸20mg/l ，苯丙氨酸20mg/l.双酚A; 5. 去离子水; 四.实验步骤 1．打开电脑和光谱仪主机，将仪器预热20分钟左右。设定仪器参数：全波长预扫描参数，用储备液在100ml 容量瓶中配置溶液，加水定溶后，使得色氨酸浓度为0.1mg/l, 苯丙氨酸1mg/l ；对两种溶液进行预扫描，并记录扫描结果。同时查看其拉曼波长、瑞利散射波长、以及双倍频峰波长。

荧光和化学发光免疫分析方法

荧光和化学发光免疫分析方法 免疫分析是利用抗原抗体反应进行的检测方法，即利用抗原与抗体的特异性反应，应用制备好的抗原或抗体作为试剂，以检测标本中的相应抗体或抗原。由于免疫的特异性结合，免疫分析方法具有很好的选择性，荧光免疫分析和化学发光免疫分析是其中典型的两种。本文将对这两种免疫分析方法进行详细的介绍。 一、免疫 免疫是指机体免疫系统识别自身与异己物质，并通过免疫应答排除抗原性异物，以维持机体生理平衡的功能。免疫是人体的一种生理功能，人体依靠这种功能识别“自己”和“非己”成分，从而破坏和排斥进入人体的抗原物质，或人体本身所产生的损伤细胞和肿瘤细胞等，以维持人体的健康。 特异性免疫系统，是一个专一性的免疫机制，针对一种抗原所生成的免疫淋巴细胞（浆细胞）分泌的抗体，只能对同一种抗原发挥免疫功能。而对变异或其他抗原毫无作用。 1、抗原 1.1抗原的定义 抗原：是一类能刺激机体免疫系统使之产生特异性免疫应答(免疫原性) ，并能与相应抗体在体内或体外发生特异性结合的物质(免疫反应性)。 抗原一般为大分子物质，其分子量在10kD以上。 1.2抗原的分类 完全抗原：同时具有免疫原性和免疫反应性的抗原，如细菌、病毒、异种动物血清等。

半抗原：仅具有与相应抗原或致敏淋巴细胞结合的免疫反应性，而无免疫原性的物质。如大多数的多糖、类脂及一些简单的化学物质，它们本身不具免疫原性，但当与蛋白质大分子结合后形成复合物，便获得了免疫原性， 1.3抗原的性质 决定簇是指抗原分子表面的基团，它直接决定免疫学反映的特异性。 抗原通过抗原决定簇与相应淋巴细胞表面抗原受体结合，从而激活淋巴细胞，引起免疫应答，抗原也藉此与相应抗体或致敏淋巴细胞发生特异性结合。 因此，抗原决定簇是被免疫细胞识别的靶结构，也是免疫反应具有特异性的物质基础。 2、抗体 2.1抗体的定义 抗体：是机体受抗原刺激后，由淋巴细胞合成的一类能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白。 2.2抗体的结构 抗体是机体受抗原刺激后，由淋巴细胞特别是浆细胞合成的一类能与相应抗原发生特异性结合的球蛋白，因其具有免疫活性故又称作免疫球蛋白。 人免疫球蛋白有五类，分别为IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。 3、抗原抗体的结合 体外抗原抗体反应又称血清学反应

荧光物质稀溶液的激发、发射和同步荧光光谱测定

实验七荧光物质稀溶液的激发、发射和同步荧光光谱测定 一.实验目的 1.学习荧光分析法的基本原理和LS－55B发光分析仪的操作。 2.学习同步荧光的操作，了解同步荧光的优点。 二.实验原理 荧光是分子从激发态的最低振动能级回到原来基态时发射的光。利用物质被光照射后产生的荧光辐射对该物质进行定性分析和定量分析的方法，称为荧光分析。 在一定光源强度下，若保持激发波长不变，扫描得到的荧光强度与发射波长的关系曲线，称为荧光发射光谱；反之，保持不变，扫描得到的荧光强度与的关系曲线，则称为荧光激发光谱。在一定条件下，荧光强度与物质浓度成正比，这是荧光定量分析的基础。荧光分析的灵敏度不仅与溶液的浓度有关，而且与紫外光照射强度及所选测量波长等因素有关。 苯酚由于其共轭结构，有荧光活性，可以用荧光分析法测定。它们的激发光谱和发射光谱有互相重叠的现象。对于复杂组分，当激发光谱和发射光谱有互相重叠的现象时，可以用同步荧光扫描，同步扫描荧光光谱技术可以简化、窄化光谱，提高选择性。 三.实验仪器和试剂 1.LS-55型发光谱仪; 2.移液枪(德国BRAND公司生产); 3.50ml容量瓶，25ml容量瓶10支; 4.苯酚储备液：960mg/L 5.去离子水; 四.实验内容 1.预扫描(pre-scan)

用储备液配制浓度为10ppm（mol/L）的工作液，设定仪器参数，进行全波长预扫描，并记录扫描结果，得出最大激发和发射波长，同时查看其瑞利散射波长、以及双倍频峰波长。 2．激发光谱、发射光谱和同步荧光扫描 ①设定合适的参数，分别对苯酚溶液进行荧光激发、发射和同步荧光光谱扫描。 ②取浓度为0.010（mol/L）的工作液，扫描发射光谱，加水稀释后再在同样波长下扫描发射光谱，观察荧光猝灭效应。 发射光谱参数：扫描波长范围200—750nm；Ex=214nm、270nm，扫描速度=1000 nm/min, Ex-Slit=10nm, Em-slit=5nm,，记住取文件名。 激发光谱参数：扫描波长范围200-750nm，=300nm、586nm，扫描速度=1000nm/min, Ex-Slit=10nm, Em-slit=5nm,记录信息。 同步荧光光谱：扫描波长范围250-750nm, Δλ(-)=30nm、86nm,扫描速度=1000nm/min, Ex-Slit=10nm, Em-slit=5nm,记录信息。 3．三维荧光光谱扫描 设定发射波长范围，激发开始波长，步长，测定数目，开始进行苯酚三维荧光光谱扫描。 五．数据处理 1、（1）苯酚发射光谱