熒光感測分析方法應用

⑴ 熒光技術的應用

熒光技術在生物化學及分子生物學研究中應用主要包括以下幾個方面：
1、物質的定性：不同的熒光物質有不同的激發光譜和發射光譜，因此可用熒光進行物質的鑒別。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系可以定量分析樣品中熒光組分的含量，常用於測定氨基酸、蛋白質、核酸的含量。熒光定量測定的一個優點是靈敏度高，例如維生素B2的測定限量可達1毫微克/毫升，這一優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用於酶催化的反應，只要反應前後有熒光強度的變化，就可用來測定酶的含量及酶反應的速率等。
3、研究生物大分子的物理化學特性及其分子的結構和構象：熒光的激發光譜、發射光譜、量子產率和熒光壽命等參數不僅和分子內熒光發色基團的本身結構有關，而且還強烈地依賴於發色團周圍的環境，即對周圍環境十分敏感。利用此特點可通過測定上述有關熒光參數的變化來研究熒光發色團所在部位的微環境的特徵及其變化。在此研究中，除了利用生物大分子本身具有的熒光發色團（如色氨酸、酪氨酸、鳥苷酸等，此類熒光稱為內源熒光）以外，可將一些特殊的熒光染料分子共價地結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」，它們發出的熒光一般稱為外源熒光。熒光探針的應用，大大地開拓了熒光技術在分子生物學中的應用范圍。
4、利用熒光壽命、量子產率等參數可以研究生物大分子中的能量轉移現象：通過該現象的研究，可以獲得生物大分子內部的許多信息，如分子內兩熒光基團D, A之間的臨界距離可根據弗爾斯特公式來測定，弗爾斯特(Förster)公式如（6）式所示：
即是兩熒光發色團之間的能量傳遞的速率KDA和它們之間的臨界距離Ro的六次方成反比。式中的KDA、K、J等均可由熒光壽命、量子產率及熒光強度的測定來推算，從而可以得知兩基團之間的距離。
以往人們常用熒光偏振做指標來研究生物大分子動力學。近年來人們趨於用熒光偏振隨時間的衰減來研究這些問題。在這種方法中，激發光不是一連續的面偏振光，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，又與分子在溶液中的運動有關，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A（t）。
由A（t）可推測生物大分子的形狀、分子轉動弛豫時間（即從一個定向的狀態到一個無定向狀態所要的時間），進而可以推知生物大分子的大小、分子在溶液中的轉動角度和時間之間的函數關系。由這些結果可以研究分子之間的相互作用、分子間結合的緊密程度、蛋白質、核酸分子的解聚程度等等。
另外，熒光技術在免疫學中亦有廣泛的應用。最重要的就是熒光抗體法。將某些熒光染料與血清抗體相結合，這種標記的抗體仍可專一地與相應抗原發生結合，形成的復合體具有熒光特性，從而可以確定抗原或抗體的存在及其含量。
5、在醫療診斷中的應用之DNA測序熒光染料： DNA序列的破譯是新世紀基因工程研究的重要前提。近年來，DNA測序的新技術、新方法不斷涌現，熒光染料標記DNA的基因晶元技術使其中最引人注目的。在熒光染料標記DNA測序技術中所用的熒光染料要求是：吸收光譜應在可見光區發射，光譜盡量靠近紅光區，以避免DNA自身的藍色熒光干擾；能發射足夠強度的熒光；不影響DNA片段在電場中的泳動；染料本身無毒害。
目前用於DNA序列的熒光染料主要是咕噸類化合物、菁類化合物、1,8-萘醯亞胺類染料以及二吡咯烷硼二氟類染料，熒光多為黃、綠、紅色，熒光量子產率較高。
6、熒光技術在醫療診斷中的應用之光動力治療用色素： 將特定的光敏感材料注入體內，它富集在腫瘤組織內，在正常細胞組織被代謝排除體外。用適當的光激發，可以檢測出癌症病處，再用特定波長的激光激發，產生能破壞腫瘤組織的自由基物質或引發氧分子轉變為能殺滅癌細胞的單線態氧，達到治療的目的。
光動力療法是除手術、化療和放射療法之外的第四種治療腫瘤的方法。它副作用小，不會引起外貌損傷。由於光動力療法具有高度的選擇性，破壞腫瘤組織目前臨床使用的光敏化材料多為卟啉類化合物。由於光動力療法的優異性能，目前已成為世界各國的研究熱點。

⑵ 熒光分析法的特點

熒光分析是一種先進的分析方法，它比電子探針法、質譜法、光譜法、極譜法等都應用的較廣泛和普及，這同熒光分析具有很多優點分不開的。熒光分析所用的設備較簡單，如目測熒光儀和熒光光度計構造非常簡單完全可以自己製造。比起質譜儀、極譜儀和電子探針儀來它在造價上要便宜很多倍，而且熒光分析的最大特點是：分析靈敏度高、選擇性強和使用簡便。同時具備這三大特點的儀器並不多 。 在紫外線照射下能直接發射熒光的化學元素並不很多，所以對一些元素進行熒光分析時大部分採用間接測定法，這就是用有機試劑與被測定的元素組成絡合物。這些絡合物在紫外線照射下能發射出不同波長的熒光素，然後由熒光強度測定出該元素的含量。由於有機熒光試劑的品種繁多，用熒光分析可測定的元素有六十多種 。
例如對鉛的熒光分析：鉛離子Pb與Cl離子組成鉛氯絡合物，該絡合物在短波紫外光270毫微米激發下，它會發射出藍色熒光，熒光峰值波長在480毫微米，根據熒光強度在標准工作曲線上測定出Pb的含量。該法能測定0.1~0.6微克鉛/毫升。

⑶ 熒光分析的應用

在紫外線照射下能發生熒光的無機物很少，但許多元素與有機試劑所組成的絡合物,在紫外線照射下會發生熒光,由其熒光強度和標准曲線可以測定該元素的含量。現在藉助於有機試劑進行熒光分析的元素已達60餘種。至於非金屬元素（如氟、氯、溴、碘、硫等）或過渡金屬元素（如銅、鐵、鈷、鎳、汞等）則可用熒光猝滅法進行測定。
熒光分析法的靈敏度很高，一般為微克/升，較紫外-可見分光光度法高二、三個數量級，與原子吸收光譜法相近。如採用激光時間分辨熒光法，靈敏度還可大大提高。例如,測定海水中鈾的檢出限可達0.04微克/升，測定銪的檢出限可達2皮克/升。 光離解反應常生成自由基，但自由基存在的時間很短,難於鑒定。隨著激光熒光法的發展,建立起皮秒脈沖激光熒光法，可用於鹵素芳族化合物的光離解反應的研究並用以鑒別所生成的自由基。在某一波長的皮秒激光脈沖的激發誘導下，鹵素芳族化合物發生光離解反應，C-X鍵分裂而生成自由基,用較第一種激光脈沖延遲數十皮秒的另一波長的皮秒激光脈沖進行激發，並繪制熒光光譜，可以對這些自由基進行鑒定。

⑷ 熒光的應用領域

照明
熒光燈
常見的熒光燈就是一個例子。 燈管內部被抽成真空再注入少量的水銀。燈管電極的放電使水銀發出紫外波段的光。這些紫外光是不可見的，並且對人體有害。所以燈管內壁覆蓋了一層稱作磷（熒）光體的物質，它可以吸收那些紫外光並發出可見光。
可以發出白色光的發光二極體（LED）也是基於類似的原理。由半導體發出的光是藍色的，這些藍光可以激發附著在反射極上的磷（熒）光體，使它們發出橙色的熒光，兩種顏色的光混合起來就近似地呈現出白光。
熒光筆
熒光筆有熒光劑，它遇到紫外線（太陽光、日光燈、水銀燈比較多）時會產生熒光筆熒光效應，發出白光，從而使顏色看起來有刺眼的熒光感覺。 熒光筆的熒光跟我們手錶、熒光棒的熒光原理不相同，熒光棒是內部發生放射性反應，產生的射線激發外周的熒光粉發光，因此它們在夜裡沒有任何紫外線的情況下都能發光。而熒光筆則一定有紫外線情況下才會發熒光，這一點你只要把熒光筆的筆跡靠近捕蚊燈、驗鈔機就可以看得非常清楚。
生化和醫療
熒光在生化和醫葯領域有著廣泛的應用。人們可以通過化學反應把具有熒光性的化學基團粘到生物大分子上，然後通過觀察示蹤基團發出的熒光來靈敏地探測這些生物大分子。
採用熒游標記的鏈終止劑所得到的DNA測序圖
用於對DNA進行自動測序的鏈末端終止法：在原初的方法中，需要對DNA的引物端進行熒游標記，以便在測序凝膠板上確定DNA色帶的位置。在改進的方法中，對作為鏈終止劑的4種雙脫氧核苷酸（ddTBP）分別進行熒游標記，電泳結束後不同長度的DNA分子彼此分開，經紫外線照射，4種被標記的雙脫氧核苷酸發出不同波長的熒光。通過分析熒光的光譜便可以分辨出DNA的序列。DNA探測：溴化乙啶是一種熒光染料，當它在溶液中自由改變構型時，只能發出很弱的熒光；當它嵌入核酸雙鏈的鹼基對之間與DNA分子結合後，便可以發出很強的熒光。因此在凝膠電泳中，一般加入溴化乙啶對DNA染色。DNA微陣列（生物晶元）：需要對基因組探針進行熒游標記，最後通過熒光信號確定靶標序列。免疫學中的免疫熒光檢查法：對抗體進行熒游標記，從而可以根據熒光的分布和形態確定抗原的部位和性質。流式細胞儀（又稱熒光激活細胞分選器，FACS） ：對樣本細胞進行熒游標記，再用激光束激發使之產生特定的熒光，然後用光學系統檢測並將信號傳輸到計算機進行分析，從而得到細胞相應的各種特性。熒光技術還被應用於探測和分析DNA及蛋白質的分子結構，尤其是比較復雜的生物大分子。水母發光蛋白最早是從海洋生物水母（Aequorea victoria）中分離出來的。當它與Ca離子共存時，可以發出綠色的熒光。這一性質已經被應用於實時觀察細胞內Ca離子的流動。水母發光蛋白的發現推動了人們進一步研究海洋水母並發現了綠色熒光蛋白（Green Fluorescent Protein，GFP）。綠色熒光蛋白的多肽鏈中含有特殊的生色團結構，無需外加輔助因子或進行任何特殊處理，便可以在紫外線的照射下發出穩定的綠色熒光，作為生物分子或基因探針具有很大的優越性，所以綠色熒光蛋白及相關蛋白已經成為生物化學和細胞生物學研究的重要工具。螢光顯微成像技術：全內反射熒光顯微鏡很多生物分子具有內稟的熒光性，不需要外加其他化學基團就可以發出熒光。有時侯這種內稟的熒光性會隨著環境的改變而改變，從而可以利用這種對環境變化敏感的熒光性來探測分子的分布和性質。例如膽紅素與血清白蛋白的一個特殊位點結合時，可以發出很強的熒光。又如當血紅細胞中缺少鐵或者含有鉛時，會產生出鋅原卟啉而不是正常的血紅素（血紅蛋白）；鋅原卟啉具有很強的熒光性，可以用來幫助檢測病因。
寶石、礦物
寶石，礦物，纖維以及其他一些可以作為犯罪取證的材料可以在紫外線或者X射線的照射下發出不同性質的熒光。
紅寶石、翡翠、鑽石可以在短波長的紫外線下發出紅色的熒光，綠寶石、黃晶（黃玉）、珍珠也可以在紫外線下發出熒光。鑽石還可以在X射線下發出磷光。
概念區分
由光照（通常是紫外線或X射線）激發所引起的發光稱為光致發光，例如熒光和磷光；由化學反應所引起的發光稱為冷光，演唱會上用的熒光棒是通過兩種化學液體混合後發生化學反應發光的；由陰極射線（高能電子束流）所引起的發光稱為陰極射線發光，電視機顯現管的熒光屏發光就是陰極射線發光；生物體的冷發光現象是生物發光，比如螢火蟲發出的光，是「螢光」，「螢」字在古漢語中與「熒」字通假，部分華文地區，「螢」字與昆蟲有關。熒光在台灣多稱螢光；在中國大陸多稱熒光，而「螢光」則通常是指螢火蟲發出的光。
儀器
測熒光一定要有儀器。通常用來檢測物質所含熒光量的儀器我們稱之為熒光分光光度計。
熒光分析儀的基本結構：激發光源、激發單色器、樣品室、發射單色器及檢測系統。

⑸ X射線熒光光譜分析的應用

X射線熒光分析法用於物質成分分析，檢出限一般可達3-10～10-6克/克(g/g)，對許多元素可測到10-7～10-9g/g，用質子激發時 ，檢出可達10-12g/g；強度測量的再現性好；便於進行無損分析；分析速度快；應用范圍廣，分析范圍包括原子序數Z≥3的所有元素。除用於物質成分分析外，還可用於原子的基本性質如氧化數、離子電荷、電負性和化學鍵等的研究。

⑹ 熒光分析在半導體材料領域有什麼應用

半導體材料的早期應用：半導體的第一個應用就是利用它的整流效應作為檢波器，就是點接觸二極體（也俗稱貓鬍子檢波器，即將一個金屬探針接觸在一塊半導體上以檢測電磁波）。除了檢波器之外，在早期，半導體還用來做整流器、光伏電池、紅外探測器等，半導體的四個效應都用到了。從1907年到1927年，美國的物理學家研製成功晶體整流器、硒整流器和氧化亞銅整流器。1931年，蘭治和伯格曼研製成功硒光伏電池。1932年，德國先後研製成功硫化鉛、硒化鉛和碲化鉛等半導體紅外探測器，在二戰中用於偵測飛機和艦船。二戰時盟軍在半導體方面的研究也取得了很大成效，英國就利用紅外探測器多次偵測到了德國的飛機。

今天，半導體已廣泛地用於家電、通訊、工業製造、航空、航天等領域。1994年，電子工業的世界市場份額為6910億美元，1998年增加到9358億美元。而其中由於美國經濟的衰退，導致了半導體市場的下滑，即由1995年的1500多億美元，下降到1998年的1300多億美元。經過幾年的徘徊，目前半導體市場已有所回升。

制備不同的半導體器件對半導體材料有不同的形態要求，包括單晶的切片、磨片、拋光片、薄膜等。半導體材料的不同形態要求對應不同的加工工藝。常用的半導體材料制備工藝有提純、單晶的制備和薄膜外延生長。

⑺ 熒光檢測感測器在生活中的應用

你好~熒光檢測感測器可以檢測白色容器上的標簽、檢測軸承上有無油脂，檢測熒光潤滑劑，檢測熒光防偽標簽等等。

⑻ 熒光型光纖溫度感測器

熒光光纖測溫探頭華光天銳光纖測溫具有電絕緣性好、抗電磁干擾、抗化學腐蝕、無污染等許多其它測溫感測探頭所無法比擬的優點，使得熒光感測探頭不但在生物、醫學等諸多領域應用，在電力工業也有著廣泛的應用前景，它主要用於:電氣設備高壓儀器溫度測量，發電機診斷系統及變壓器繞組間的溫度測量，高壓斷路器觸頭溫度測量，高壓電纜接頭溫度測量等。

1、10kV變壓器溫控儀採用SR-G華光熒光光纖溫度感測器，溫度感測器應裝置在低壓線圈內側，靠近鐵芯。探頭的直徑不大於3mm，宜將溫度感測器深入線圈10厘米處。測溫范圍滿足-30~150℃，測溫精度滿足+1℃(滿量程+1%），顯示解析度滿足0.1℃。溫度感測器需與變壓器本體一同進行工頻耐壓、短時電流、局放等試驗。

2、斷路器靜觸頭或連接點須設置採用熒光光纖測溫，通道數量不低於6個，分別設置每台開關櫃斷路器上下靜觸頭的根部或母排連接處、電纜連接處﹐探頭採用熒光光纖探頭，探頭的直徑不大於3mm。

3、熒光光纖溫度感測器為全介質，不受EMI干擾，探頭的直徑不大於3mm,測溫誤差不大於土1℃（滿量程：±1%），工頻耐壓不低於120kV，溫度感測器需與開關櫃設備一同進行工頻耐壓、短時電流、局放等試驗。

4、開關櫃需裝設弧光保護系統，故障保護時7ms內可輸出跳閘信號。斷路器和母線室做到精準保護，減少故障時影響范圍。

5、總進線櫃需裝設電能品質記錄儀，可連續記錄不低於90天的電能參數，包含頻率誤差、電壓（誤差、突降、中斷、不平衡、過電壓、快速變化、閃爍強度)、2~63次諧波值、諧波電壓畸變率。計量精度為0.2S級，帶通訊介面，可回放記錄數據及趨勢波形。

⑼ 為什麼熒光分析法比紫外可見法具有更高的靈敏度和選擇性

因為熒光或磷光分析法是在入射光的直角方向測定熒光強度，即在黑背景下進行檢測，因此可以通過入射光強度，或者增大熒光或者磷光信號的放大倍數來提高靈敏度。

熒光分析法激發態分子經歷一個碰撞及發射的去激發過程所發生的能反映出該物質特性的熒光，可以進行定性或定量分析的方法。由於有些物質本身不發射熒光（或熒光很弱），這就需要把不發射熒光的物質轉化成能發射熒光的物質。

例如用某些試劑（如熒光染料），使其與不發射熒光的物質生成絡合物，各種絡合物能發射熒光，再進行測定。因此熒光試劑的使用，對一些原來不發熒光的無機物質和有機物質進行熒光分析打開了大門，擴展了分析的范圍。

(9)熒光感測分析方法應用擴展閱讀

有機化合物的熒光分析應用很廣泛，能測定的有機物質有數百種之多，如酶和輔酶的熒光分析，農葯和毒葯的熒光分析，氨基酸和蛋白質的熒光分析，核酸的熒光分析。

這些構成了熒光分析技術的主要內容。許多有機化合物在紫外線的照射下，所發熒光並不強或不發熒光，因此必須使用某些有機試劑，以便生成的產物在紫外線照射下能發射強的熒光。例如脂肪族有機化合物就是用間接方法測定的。

在紫外線照射下能直接發射熒光的化學元素並不很多，所以對一些元素進行熒光分析時大部分採用間接測定法，這就是用有機試劑與被測定的元素組成絡合物。這些絡合物在紫外線照射下能發射出不同波長的熒光素，然後由熒光強度測定出該元素的含量。由於有機熒光試劑的品種繁多，用熒光分析可測定的元素有六十多種 。

例如對鉛的熒光分析：鉛離子Pb與Cl離子組成鉛氯絡合物，該絡合物在短波紫外光270毫微米激發下，它會發射出藍色熒光，熒光峰值波長在480毫微米，根據熒光強度在標准工作曲線上測定出Pb的含量。