荧光和化学发光的基本知识.pdf

荧光和化学发光的基本知识按光谱分类: 狭义:可见光( 400-700nm ) 广义:紫外光( 10-400nm ) 可见光( 400-700nm ) 红外光( 700-40000nm ) 光的基本知识 1. 炽热光或白炽光(incandescence)- 因热而发光 2. 气体激发(gas excitation>- 因电子或热的激发而发光 3. 摩擦发光(triboluminescence) 4. 电激發光(electroluminescence) 5. 荧光(fluorescence)- 因光激发而发光,但光源切断后即不再发光 6. 磷光(phosphorescence)- 因光激发而发光,但光源切断后仍会持续发光 7. 化学发光(chemiluminescence>- 非生物体把多余的化学能转变为光能 8. 生物发光(bioluminescence) - 生物体利用化学能发光发光物质荧光物质吸收激发光的能量后,电子从基态跃迁到激发态,当其回复至基态时,以发射光形式释放出能量,称为荧光。什么是荧光? 一、荧光发生过程荧光产生于某些分子(通常是含多聚芳香烃的碳水化合物或杂环化合物)称为荧光体或荧光染料。荧光探针是一个荧光体设计用于定位生物样品的特异性区域或对特异性刺激因子发生反应。荧光发生是一个 3 阶段的过程。①激发外源的白炽灯或激光提供的能量( hv EX )的光子被荧光体吸收, 产生被激发的电子单峰态( S 1 ’)。这个过程是荧光和化学发光的区别,化学发光的激发态是由化学反应产生的。②激发态的寿命期激发态存在一个有限的时间(通常是 1-10x10 -9 秒)。在这时间,荧光体经历构象的改变和容易受到分子环境的相互作用的影响。这些过程有两个重要的结果。第一, S 1 ’的能量部分被消耗,形成一个衰减的单峰激发态( S 1 )即荧光发射的初始。第二,不是最初被激发的所有分子都通过荧光发射回到基态。其他的过程,象振动淬灭, 荧光能量传递也在 S 1 ’衰减。荧光量子的产生量,取决于激发的荧光光子数量与吸收的光子数量的比率, 是衡量荧光效率的参数。③荧光发射能量( hv EM )光子被激发, 荧光体回到基态 S 0 。由于能量在激发态寿命期的部分消耗,这些光子的能量较低,因此比激发光子 hv EX 有更长的波长。这种由于( hv EM -hv EX ) 呈现的能量或波长的差异称作 Stokes 漂移。 Stokes 漂移奠定了荧光技术灵敏性的基础,因为它可以与激发光子在光谱上分离,而在一个较低的背景下检测发射光子。相比较而言,吸收光分光测定法在透射光检测时相对于较高水平的同一波长的光。 Emission F Excitation 荧光分子受到激发后释放能量的 3 种方式:发光 Emission Excitation F 2 F 1 Transfer 荧光分子受到激发后释放能量的 3 种方式:传递