單分子水平上的熒光共振能量轉(zhuǎn)移及漂白行為的研究
發(fā)布時間:2021-09-15 10:28
單分子檢測(SMD,Single Molecule Detection)正在生物學(xué)、物理學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)以及納米材料等前沿領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用和迅猛的發(fā)展。SMD能夠檢測復(fù)雜體系中的個體,尤其是可以研究反應(yīng)中的中間產(chǎn)物,實(shí)時觀測反應(yīng)過程。其中單分子熒光成像技術(shù)成為了研究單分子相互作用、單分子動力學(xué)過程和生物大分子構(gòu)象轉(zhuǎn)變的重要工具。利用單分子熒光光譜可以區(qū)分復(fù)雜的生物體系中被不同的熒光基團(tuán)標(biāo)記的生物大分子。本論文對單分子對熒光共振能量轉(zhuǎn)移(spFRET,single pair Fluorescence Resonance Energy Transfer)的研究就是利用單分子熒光光譜實(shí)現(xiàn)了單通道內(nèi)檢測分子之間的熒光共振能量轉(zhuǎn)移。熒光染料通常被標(biāo)記在生物大分子上,以對其進(jìn)行定位和示蹤。但是熒光漂白現(xiàn)象卻是熒光染料廣泛應(yīng)用的一個巨大的障礙,所以如何抑制光漂白成為研究的重點(diǎn),但是卻鮮有研究單個熒光染料分子漂白前光強(qiáng)度的變化。本論文基于普通寬場落射式熒光顯微鏡觀測了雙標(biāo)記的病毒的外殼和DNA;構(gòu)建了一個單通道內(nèi)觀測spFRET的平臺;探究了多種熒光染料分子的漂白行為。具體內(nèi)容如下:1、單通道內(nèi)觀測s...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
全內(nèi)反射及衰逝波的產(chǎn)生示意圖
測了 CCR5 受體的表達(dá)水平及其在細(xì)胞表面的分布。[27]圖1.2 共聚焦顯微鏡示意圖1.2 單個熒光分子的特性與單個量子點(diǎn)的判定1.2.1 單分子熒光產(chǎn)生的原理單分子熒光檢測是單分子檢測最常用的方法,通過生物大分子上標(biāo)記各個熒
中的各個不同的振動能級,此過程中發(fā)出熒光。圖1.3 熒光產(chǎn)生原理示意圖1.2.2 單分子的熒光特性以及判定依據(jù)1.量子跳躍特性:如圖 1.3 所示熒光分子也會從 S1無輻射躍遷到 T1,即系間竄越。在此過程中分子的熒光很弱,甚至不發(fā)熒光,稱之為暗態(tài)。分子從 T1態(tài)回到 S0態(tài)又被重新進(jìn)入激發(fā)、發(fā)射的循環(huán)。所以單分子的熒光呈現(xiàn)發(fā)射-暗態(tài)交替的量子跳躍過程。另外單分子受周圍環(huán)境的影響也會發(fā)生此種量子跳躍的特性。2.單步漂白是單分子熒光重要的判定標(biāo)準(zhǔn)[29]。光漂白(Photobleaching)是指熒光分子吸收光子所激發(fā)出來的熒光的強(qiáng)度隨著時間推移逐步減弱甚至消失的現(xiàn)象。但是單個熒光分子的光漂白要么不發(fā)生,要么就完全發(fā)生一步完成,即熒光強(qiáng)度突然消失,我們稱之為單步漂白。這成為我們判斷觀測到的光斑是否是單分子的重要依據(jù)。3.熒光偏振特性:單分子熒光分子具有固定的吸收和發(fā)射偶極矩,因此在此偏振激光的激發(fā)下,通過測量單分子的吸收和熒光的偏振方向,可以完全確定單個熒光分子的空間取向。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Single molecule fluorescence fluctuations of the cyanine dyes linked covalently to DNA[J]. AUMILER Damir. Science in China(Series B:Chemistry). 2009(08)
[2]熒光相關(guān)光譜單分子檢測系統(tǒng)的研究[J]. 張普敦,任吉存. 分析化學(xué). 2005(07)
[3]單分子的熒光特性及其在生物學(xué)上的應(yīng)用[J]. 周擁軍,陳德強(qiáng),夏安東,黃文浩. 物理. 2000(11)
[4]激光單分子探測技術(shù)的研究[J]. 馬萬云,熊京,文克玲,蔚艦,張亮,陳瓞延. 原子與分子物理學(xué)報(bào). 1995(04)
本文編號:3395915
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:58 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
全內(nèi)反射及衰逝波的產(chǎn)生示意圖
測了 CCR5 受體的表達(dá)水平及其在細(xì)胞表面的分布。[27]圖1.2 共聚焦顯微鏡示意圖1.2 單個熒光分子的特性與單個量子點(diǎn)的判定1.2.1 單分子熒光產(chǎn)生的原理單分子熒光檢測是單分子檢測最常用的方法,通過生物大分子上標(biāo)記各個熒
中的各個不同的振動能級,此過程中發(fā)出熒光。圖1.3 熒光產(chǎn)生原理示意圖1.2.2 單分子的熒光特性以及判定依據(jù)1.量子跳躍特性:如圖 1.3 所示熒光分子也會從 S1無輻射躍遷到 T1,即系間竄越。在此過程中分子的熒光很弱,甚至不發(fā)熒光,稱之為暗態(tài)。分子從 T1態(tài)回到 S0態(tài)又被重新進(jìn)入激發(fā)、發(fā)射的循環(huán)。所以單分子的熒光呈現(xiàn)發(fā)射-暗態(tài)交替的量子跳躍過程。另外單分子受周圍環(huán)境的影響也會發(fā)生此種量子跳躍的特性。2.單步漂白是單分子熒光重要的判定標(biāo)準(zhǔn)[29]。光漂白(Photobleaching)是指熒光分子吸收光子所激發(fā)出來的熒光的強(qiáng)度隨著時間推移逐步減弱甚至消失的現(xiàn)象。但是單個熒光分子的光漂白要么不發(fā)生,要么就完全發(fā)生一步完成,即熒光強(qiáng)度突然消失,我們稱之為單步漂白。這成為我們判斷觀測到的光斑是否是單分子的重要依據(jù)。3.熒光偏振特性:單分子熒光分子具有固定的吸收和發(fā)射偶極矩,因此在此偏振激光的激發(fā)下,通過測量單分子的吸收和熒光的偏振方向,可以完全確定單個熒光分子的空間取向。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Single molecule fluorescence fluctuations of the cyanine dyes linked covalently to DNA[J]. AUMILER Damir. Science in China(Series B:Chemistry). 2009(08)
[2]熒光相關(guān)光譜單分子檢測系統(tǒng)的研究[J]. 張普敦,任吉存. 分析化學(xué). 2005(07)
[3]單分子的熒光特性及其在生物學(xué)上的應(yīng)用[J]. 周擁軍,陳德強(qiáng),夏安東,黃文浩. 物理. 2000(11)
[4]激光單分子探測技術(shù)的研究[J]. 馬萬云,熊京,文克玲,蔚艦,張亮,陳瓞延. 原子與分子物理學(xué)報(bào). 1995(04)
本文編號:3395915
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