时间分辨荧光光谱在生物、化学中的应用课件

时间分辨荧光光谱在生物、化学中的应用时间分辨荧光光谱在生物、化学中的应用主要内容荧光原理及时间分辨荧光光谱的实现时间分辨荧光光谱在生命科学中的应用举例时间分辨荧光光谱在化学中的应用举例主要内容荧光原理及时间分辨荧光光谱的实现s0120s1s2Fluorescence（荧光）转动碰撞Intensity1/eτTimeI(t)=I0e-t/τ

分子能级图τ:荧光寿命s0120s1s2Fluorescence转动碰撞IntenZ方向偏振的激发光：h荧光Anisotropy(各向异性）定义III+

2Ir=h时间推移各向异性值r0各向异性值变化快慢反映了周围环境对发光分子的作用hZ方向偏振的激发光：h荧光Anisotropy(各向异性时间相关单光子计数方法(TCSPC)时间分辨荧光技术的实现

时间相关单光子计数技术频闪观测技术超快成像技术频率上转换技术相调制技术

……时间相关单光子计数方法时间分辨荧光技术的实现时间相关单光子稳态荧光光谱时间分辨荧光光谱皮秒、飞秒激光器有很大的发展高速响应的探测器的问世众多荧光探针分子的出现最近20年时间分辨荧光光谱广泛应用于生物、化学领域稳态荧光光谱皮秒、飞秒激光器有很大的发展高速响应的探测器的问DNA和RNA的排序和空间结构蛋白质的一级、二级和三级结构

DNA与蛋白质间的相互作用蛋白质与蛋白质间的相互作用动态跟踪许多生理过程……时间分辨荧光光谱在生命科学中应用DNA和RNA的排序和空间结构时间分辨荧光光谱在生命科学中

应用时间分辨荧光检测手段对DNA进行测序Anal.Chem.1998,70,4771第一步：用以下四种荧光探针分子分别对低聚核苷酸进行标记(Cy5---ddCTP,MR200-1---ddGtp,JA169---ddTTP,JA242---ddATP)Cy5MR200-1JA169JA242应用时间分辨荧光检测手段对DNA进行测序Anal.ChTGTAAAACGGCCAGTACATTTTGCCGGTCA???????????3`5`3`ddNTP???第二步：合成被测DNA链的互补链DNA聚合酶被检测的DNA模板标记后的引物带碱基A,C，T，G的核苷酸特定的双脱氧核苷ddNTPTGTAAAACGGCCAGTA第三步：测序结合TCSPC的测序装置第三步：测序结合TCSPC的测序装置最后得到测序结果CGT最后得到测序结果CGT

应用时间分辨荧光研究DNA－Protein间的相互作用Biochemistry1991,37,1513Klenowfragment(EschericiacoliDNA聚合酶片断)与DNA间的相互作用fluorescentprobe聚合位核酸外切位应用时间分辨荧光研究DNA－Protein间的相互作用B时间分辨荧光各向异性衰减曲线r(t)=fe(t)•

re(t)+fb(t)•

rb(t)rb(t)respondstoburiedstatere(t)respondstoexposedstate时间分辨荧光各向异性衰减曲线r(t)=fe(t)•rQADLLaserObjectivez(QA)z(DL)SamplePolychromatorBeamSplitterDichroicMirrorNipkowDisk

应用皮秒级荧光寿命成像谱对活细胞内大分子状态的鉴定K.Kemnitzhttp://www.europhoton.de多通道时间空间相关单光子计数（TSCSPC）显微成像装置QADLLaserObjectivez(QA)z(DL)Saethidiumbromide在活细胞中状态22ns1.8nsethidiumbromide在活细胞中状态22ns1时间分辨荧光光谱在化学中应用举例激发态动力学信息对于光物理、光化学及光生物学过程的理解起到重要作用时间分辨荧光光谱在化学中应用举例激发态动力学信息对于光物理、JournalofPhotochemistryandphotobiologyA:Chemistry132(2000)99JournalofPhotochemistryandPowderParticlesize(nm)355nmexcitationLifetime(ns)aβPT10163.8～0.030.63105b0.040.63148c0.080.63NS512200.430.64NS9O30001.60.7aResolutionisabout0.03ns.bHeattreatedat800ｏCfor2h.cHeattreatedat900ｏCfor2h.金红石荧光衰减曲线的拟合I=I0tβ–1exp｛–(t/τ)β｝PowderParticleIntensity/a.u.Time/ns分散于溶液中的TiO2在Fe3+加入前后的荧光衰减Intensity/a.u.Time/ns分散于溶液中的分散于溶液中的TiO2在Fe3+加入前后发射光子数WithoutFe3+(b)WithFe3+分散于溶液中的TiO2在Fe3+加入前后发射光子数Witho在Fe3+溶液中TiO2光催化水氧化的反应机理在Fe3+溶液中TiO2光催化水氧化的反应机理时间分辨荧光光谱在生物、化学中的应用课件DLsystemQAsystemDLsystemQAsystem

时间分辨荧光寿命谱对HairpinRibozyme(RNA)三级结构的分析荧光标记的ribozyme(核黄素)的示意图时间分辨荧光寿命谱对HairpinRibozyme(R34Å78Å34Å78ÅZ方向偏振的激发光：h荧光Anisotropy(各向异性）定义III+

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