Лазерно-индуцированная флуоресценция
Лазерно-индуцированная флуоресценция ( ЛИФ ) или лазер-стимулированная флуоресценция ( ЛСФ ) [1] Это спектроскопический метод, при котором атом или молекула возбуждается на более высокий энергетический уровень за счет поглощения лазерного света с последующим спонтанным испусканием света. [2] [3] Впервые об этом сообщили Заре и его коллеги в 1968 году. [4] [5]
LIF используется для изучения структуры молекул, обнаружения отдельных видов, а также визуализации и измерений потока. Длина волны часто выбирается такой, при которой вид имеет наибольшее поперечное сечение . Возбужденные частицы через некоторое время, обычно порядка нескольких наносекунд или микросекунд, теряют возбуждение и излучают свет с длиной волны, большей, чем длина волны возбуждения. Этот флуоресцентный свет обычно регистрируется с помощью фотоумножителя (ФЭУ) или фотодиодов с фильтрами.
Типы [ править ]
Существуют два разных типа спектров: дисперсионные спектры и спектры возбуждения.
Дисперсионные спектры получают с фиксированной длиной волны генерации, как указано выше, и анализируют спектр флуоресценции. С другой стороны, сканирование с возбуждением собирает флуоресцентный свет с фиксированной длиной волны излучения или диапазоном длин волн. Вместо этого изменяется длина волны генерации.
Преимущество перед абсорбционной спектроскопией состоит в том, что можно получать двух- и трехмерные изображения, поскольку флуоресценция происходит во всех направлениях (т.е. сигнал флуоресценции обычно изотропен). Отношение сигнал/шум сигнала флуоресценции очень высокое, что обеспечивает хорошую чувствительность к процессу. Также возможно различать большее количество видов, поскольку длину волны генерации можно настроить на определенное возбуждение данного вида, которое не характерно для других видов.
ЛИФ полезен при изучении электронной структуры молекул и их взаимодействий. Он также успешно применяется для количественного измерения концентраций в таких областях, как горение , плазма , распыление и явления потока (например, молекулярная маркировка скорости ), в некоторых случаях визуализируя концентрации до наномолярных уровней. Светодиодно-индуцированная флуоресценция использовалась in situ для определения загрязнений ароматическими углеводородами в качестве дополнительного модуля конусного пенетрометра, а также в качестве средства, способного проводить ударные исследования.
Приложения [ править ]
- Обнаружение чистоты [6]
- Оптическая диагностика опухолей [ нужна ссылка ]
- Визуализация палеонтологических образцов [1]
- Обнаружение и количественная оценка биомолекул и биологических процессов (например, секвенирование ДНК , анализ следовых белков , продукты полимеразной цепной реакции и анализ отдельных клеток ) [7] [5]
- В диагностике плазмы , которая измеряет свойства плазмы, такие как функция распределения ионов и скорость пространственной диффузии и конвекции в плазме. [8] [9]
См. также [ править ]
- Флуоресцентный микроскоп
- Планарная лазерно-индуцированная флуоресценция
- Сверхбыстрая лазерная спектроскопия
Ссылки [ править ]
- ^ Перейти обратно: а б Кэй, Т.Г.; Фальк, Арканзас; Питтман, М.; Серено, ПК; Мартин, LD; Бернхэм, округ Колумбия; Гонг, Э.; Сюй, Х.; Ван, Ю. (2015). «Лазерно-стимулированная флуоресценция в палеонтологии» . ПЛОС ОДИН . 10 (5): e0125923. Бибкод : 2015PLoSO..1025923K . дои : 10.1371/journal.pone.0125923 . ПМЦ 4446324 . ПМИД 26016843 .
- ^ Кинси, Дж. Л. (1977). «Лазерно-индуцированная флуоресценция». Ежегодный обзор физической химии . 28 (1): 349–372. Бибкод : 1977ARPC...28..349K . дои : 10.1146/annurev.pc.28.100177.002025 . ISSN 0066-426X .
- ^ Ричард В. Солярц; Джеффри А. Пейснер (29 сентября 1986 г.). Лазерная спектроскопия и ее приложения . ЦРК Пресс . стр. 623–. ISBN 978-0-8247-7525-4 .
- ^ Танго, Уильям Дж. (1968). «Спектроскопия K2 с использованием лазерно-индуцированной флуоресценции». Журнал химической физики . 49 (10): 4264–4268. Бибкод : 1968JChPh..49.4264T . дои : 10.1063/1.1669869 . ISSN 0021-9606 .
- ^ Перейти обратно: а б Заре, Р.Н. (2012). «Моя жизнь с LIF: личный отчет о развитии лазерно-индуцированной флуоресценции» . Ежегодный обзор аналитической химии . 5 : 1–14. Бибкод : 2012ARAC....5....1Z . doi : 10.1146/annurev-anchem-062011-143148 . ПМИД 22149473 . S2CID 44885260 .
- ^ Такеюки, Танака; и др. «Применение лазерно-индуцированной флуоресцентной спектроскопии для измерения уровня чистоты текстиля» . Дзидо Сейгё Ренго Коэнкай. Архивировано из оригинала 13 февраля 2011 года . Проверено 11 октября 2008 г.
- ^ Линь, Ян-Вэй; Чиу, Тай-Цзя; Чанг, Хуан-Цунг (2003). «Техника лазерно-индуцированной флуоресценции ДНК и белков, разделенных капиллярным электрофорезом» (PDF) . Журнал хроматографии Б. 793 (1): 37–48. дои : 10.1016/s1570-0232(03)00363-5 . ISSN 1570-0232 . ПМИД 12880853 .
- ^ Скиф, Фред; Боллинджер, Джон (2004). «Мини-конференция по лазерно-индуцированной флуоресценции в плазме». Физика плазмы . 11 (5): 2972. Бибкод : 2004PhPl...11.2972S . дои : 10.1063/1.1668287 .
- ^ Стерн, РА; Джонсон, Дж. А. (1975). «Ионная диагностика плазмы с использованием резонансной флуоресценции» . Письма о физических отзывах . 34 (25): 1548–1551. Бибкод : 1975PhRvL..34.1548S . doi : 10.1103/PhysRevLett.34.1548 .
