《荧光分析技术》-第二章-荧光信号机制.pptx

(Fluorescentprobe)定义:建立在光谱化学和化学波导与量测技术基础上的将分析对象的化学信息以荧光信号表达的传感装置。信号表达包括荧光的增强或减弱、光谱的移动、荧光寿命的变化等。图1,荧光探针的结构报告基团Fluorophore连接基团Spacer识别基团Receptor构成:(R),能选择性地与被分析物结合,并使传感器所处的化学环境发生改变。(F),把识别基团与被分析物结合引起的化学环境变化转变为容易观察到的输出信号。(S),将信号报告基团和识别结合基团连接起来。分类:1,按发光材料类型:小分子有机荧光探针(Chemosensor)、生物荧光探针(Biosensor)和纳米荧光探针(Nanosensor);ChemosensorBiosensorNanosensor2,按发射信号类型:增强/淬灭型(Turn-on/off)和比率型(Ratiometric)荧光探针;Turn-onfluorescentprobeRatiometricfluorescentprobe3,按发射波长类型:可见光(Visiblelight)和近红外(Near-infrared)荧光探针;Visiblelightprobe(350-650nm)Near-infraredprobe(650-900nm)4,按激发光类型:单光子(One-photon)、双光子(Two-photon)和上转换荧光探针。One-photonprobeTwo-photonprobe荧光探针的优点:灵敏度高检测限低至纳摩尔级别选择性好对特定分析物有响应响应时间短使用方便、成本低荧光光谱仪、便携式三用紫外仪实时监测检测不同时段的信号变化原位检测精准检测可视化检测肉眼观察或荧光信号具体化非破坏性检测保持生物样本的完整性由于具有上述优点,使得荧光探针在多个领域应用广泛,特别是在分子生物学、生物化学、医学等。:键合法、置换法和化学计量计法。1、键合法:是指将探针中的识别基团和荧光基团通过共价键连接起来设计荧光探针的方法。Reversible当识别基团与被分析物结合时会引起荧光基团的化学环境发生变化,通过颜色的改变、光谱的移动、荧光强度的增减等现象来表现,这些变化可被裸眼或者仪器识别。这是目前在设计金属离子荧光探针中应用最广泛的方法。Zn2+fluorescentprobe受体分子的识别基团:受体分子的识别基团设计以软硬酸碱理论、配位作用以及超分子作用力(如氢键、范德华力等)作为理论指导,多选择含氮、硫、磷杂环化合物作为识别分子。2、置换法:是利用识别基团分别与荧光基团和被分析物结合能力的不同来实现对被分析物的检测。Reversible识别基团和荧光基团形成络合物,当被分析物加入到该体系中时,由于识别基团与被分析物的结合能力要强于识别基团与荧光基团的结合能力,因此被测物将荧光基团置换出来,从而引起了整个体系荧光等化学参数的变化,进而为仪器或者裸眼识别,该原理常用于设计阴离子荧光探针。