激光染料的荧光寿命

简述影响荧光效率的主要因素

1．简述影响荧光效率的主要因素。 答：（1）分子结构的影响：发荧光的物质中都含有共轭双键的强吸收基团，共轭体系越大，荧光效率越高；分子的刚性平面结构利于荧光的产生；取代基对荧光物质的荧光特征和强度有很大影响，给电子取代基可使荧光增强，吸电子取代基使荧光减弱；重原子效应使荧光减弱。（2）环境因素的影响：溶剂的极性对荧光物质的荧光强度产生影响，溶剂的极性越强，荧光强度越大；温度对溶液荧光强度影响明显，对于大多数荧光物质，升高温度会使非辐射跃迁引起的荧光的效率降低；溶液pH值对含有酸性或碱性取代基团的芳香族化合物的荧光性质有影响；表面活性剂的存在会使荧光效率增强；顺磁性物质如溶液中溶解氧的存在会使荧光效率降低。 2．试从原理和仪器两方面比较荧光分析法、磷光分析法和化学发光分析法。 答：（1）在原理方面：荧光分析法和磷光分析法测定的荧光和磷光是光致发光，均是物质的基态分子吸收一定波长范围的光辐射激发至单重激发态，测量的是由激发态回到基态产生的二次辐射，不同的是荧光分析法测定的是从单重激发态向基态跃迁产生的辐射，磷光分析法测定的是单重激发态先过渡到三重激发态，再由三重激发态向基态跃迁产生的辐射，二者所需的激发能是光辐射能。而化学发光分析法测定的是化学反应物或反应产物受反应释放的化学能激发而产生的光辐射，所需的激发能是化学能。 （2）在仪器方面：荧光分析和磷光分析所用仪器相似，都由光源、激发单色器、液槽、发射单色器、检测器和放大显示器组成。由于在分析原理上的差别，磷光分析仪器有些特殊部件，如试样室、磷光镜等。而化学发光分析法所用仪器不同，它不需要光源，但有反应器和反应池及化学反应需要的恒温装置，还有与荧光和磷光分析仪器相同的液槽、单色器、检测器等。 3．如何区别荧光和磷光？其依据是什么？ 答：为了区别磷光和荧光，常采用一种叫磷光镜的机械切光装置，利用荧光和磷光寿命的差异消除荧光干扰或将磷光和荧光分辨开。 4．采取哪些措施可使磷光物质在室温下有较大的磷光效率？ 答：（1）在试液中加入表面活性剂，；（2）将被分析物吸附在固体的表面。 5．化学发光反应要满足哪些条件？ 答：（1）能快速地释放出足够的能量；（2）反应途径有利于激发态产物的形成；（3）激发态分子能够以辐射跃迁的方式返回基态，或能够将其能量转移给可以产生辐射跃迁的其它分子。 6．简述流动注射式化学发光分析法及其特点。 答：流动注射分析是一种自动化溶液分析技术，它是基于把一定体积的液体试样注射到一个连续流动着的载流中，试样在流动过程中分散、反应，并被载流带到检测器中，再连续记录其光强、吸光度、电极电位等物理参数。其特点是，具有很高的灵敏度和很好的精密度。1．谱线自吸对光谱定量分析有何影响？ 答：在光谱定量分析中，自吸现象的出现，将严重影响谱线的强度，限制可分析的含量范围。2．激发光源的作用是什么？对其性能有何具体要求？ 答：激发光源的作用是提供试样蒸发、解离和激发所需要的能量，并产生辐射信号；对激发光源的要求是：激发能力强，灵敏度高，稳定性好，结构简单，操作方便，使用安全。

常用抗体标记荧光染料的特性及其应用

常用抗体标记荧光染料的特性及其应用 1、FITC：激发波长488nm，最大发射波长525nm。 1）其标记的抗体适用于所有配备488nm氩离子激光器的流式细胞仪； 2）在流式细胞仪的FL1通道检测； 3）可用于荧光显微镜技术 4）荧光强度易受PH值影响，PH值降低时其荧光强度减弱。 2、Alexa Fluor 488：激发波长488nm，最大发射波长519nm。 1）其标记的抗体适用于所有配备488nm氩离子激光器的流式细胞仪； 2）在流式细胞仪的FL1通道检测； 3）具有超乎寻常的光稳定性，非常适用于荧光显微镜技术； 4）在较宽的PH值范围内保持稳定（PH4～10）。 3、Cy3：激发波长488nm，最大发射波长570nm。 1）其标记的抗体适用于所有配备488nm氩离子激光器的流式细胞仪； 2）在流式细胞仪的FL2通道检测； 3）适用于荧光显微镜技术； 4）为小分子染料，非常适合需小分子染料的流式细胞术，荧光强度低于P E。 4、Cy5：激发波长633/635nm，最大发射波长670nm。 1）其标记的抗体适用于所有配备633nm氩离子激光器的流式细胞仪； 2）在流式细胞仪的FL4通道检测；

3）适用于荧光显微镜技术； 4）同样为小分子染料，非常适合需小分子染料的流式细胞术，荧光强度低于APC。 5）与单核和粒细胞非特异性结合多，易出现假阳性结果。 5、PE：激发波长488nm，最大发射波长575nm。 1）其标记的抗体适用于所有配备488nm氩离子激光器的流式细胞仪； 2）在流式细胞仪的FL2通道检测； 3）其荧光泯灭性强，不适用于传统的荧光显微镜技术，但适用于激光共聚焦显微镜技术。 6、PE-TR：激发波长488nm，最大发射波长615nm。 1）在Beckman Coulter流式细胞仪的FL3通道检测； 2）可适用于小功率激光器的流式细胞仪，也可使用于大功率激光器的大流式细胞仪。 7、PE-Alexa Fluor 610：激发波长488nm，最大发射波长628nm。 1）在Beckman Coulter流式细胞仪的FL3通道检测； 2）荧光强度高； 3）可适用于小功率激光器的流式细胞仪，也可使用于大功率激光器的大流式细胞仪。 8、PE-Alexa Fluor 647：激发波长488nm，最大发射波长668nm。 1）在Beckman Coulter流式细胞仪的FL4通道检测，BD细胞仪FL3通道检测； 2）不易湮灭；

四川大学仪器分析第八章-分子发光分析法答案讲课教案

四川大学仪器分析第八章-分子发光分析法 答案

第八章分子发光分析法 基本要求：了解荧光的产生和影响荧光强度的因素， 掌握分子荧光光谱法的定量关系和应用特点， 重点：荧光光谱法的定量关系、应用特点。 难点：荧光的产生和影响荧光强度的因素。 参考学时：3学时 作业参考答案 1.简述荧光法产生的基本原理。具有什么样结构的物质最容易发荧光？ 答：物质受电磁辐射激发后，被激发的分子从第一电子激发单重态的最低振动能级回到基态而发射荧光，基于测量化合物的荧光而建立起来的分析方法即为荧光分析法。 芳香族化合物、带有平面刚性结构的化合物、带稠环结构的化合物容易发荧光。 2.解释下列名词：单重态、三重态、荧光、振动弛豫、内转换、外转换、失 活、系间窜跃、荧光量子产率、激发光谱、荧光光谱 答：单重态：电子自旋都配对的分子的电子状态称为单重态。 三重态：有两个电子自旋不配对而同方向的状态。 荧光：受光激发的分子从第一激发单重态(S1)的最低振动能级回到基态(S0)所发出的辐射； 振动弛豫：由于分子间的碰撞，振动激发态分子由同一电子能级中的较高振动能级失活至较低振动能级，多余的振动能以热的形式失去的过程。 内转换：在相同激发多重态的两个电子能级间，电子由高能级以无辐射跃迁方式进到较低能级的分子内过程。 外转换：激发态分子与溶剂或其他溶质间的相互作用和能量转换而使荧光或磷光强度减弱甚至消失的过程。 失活：激发态分子不稳定，他要以辐射跃迁或无辐射跃迁的方式回到基态，这就是激发态分子的失活。 系间窜跃：激发态分子的电子自旋发生倒转而使分子的多重态发生变化的无辐射跃迁过程。 荧光量子产率：表示物质分子发射荧光的能力。荧光量子产率＝发射荧光的分子数/激发态的分子数＝发射的光子数/吸收的光子数 激发光谱：在荧光最强的波长处测量随激发光波长的改变而变化的荧光强度，将荧光强度对激发光波长作图，即得到激发光谱，实际为荧光物质的吸收光谱。 荧光光谱：如果将激发光的波长固定在最大激发波长处，测量不同荧光波长处荧光的强度，将荧光强度对荧光波长作图便得到荧光光谱（或称发射光谱）。

分子生物学常用荧光核酸染料

由于只需简单温和的物理方法（光照）激发和检测，荧光染料是研究生物学微观世界特别是核酸时最常用的示踪工具之一。这里的荧光核酸染料主要指能特异结合核酸并改变发光特性的化合物，DNA电泳后检测凝胶的EB大概是最为人熟知的荧光核酸染料吧。除了染胶，荧光核酸染料还可用于荧光原位杂交中作为常见的复染剂，它们能以非共价键的方式与DNA/RNA结合从而显示原位杂交中的细胞背景信息。根据它们能否穿透细胞膜进入活细胞体内，还可分为两大类：通透性核酸染料和非通透性核酸染料。生物通在此简单比较一下在分子生物学实验和细胞学实验中常用的荧光染料。 分子生物学常用荧光核酸染料 荧光核酸染料在分子生物学最常见的应用无疑是电泳凝胶染色，以及定量PCR。 EB EB（溴化乙锭）本身在紫外下不发光，能与单链、双链甚至三链DNA高效结合并发出明亮的橙色荧光。因其廉价且灵敏度高，一直是琼脂糖核酸电泳最常用的荧光染料。EB的使用非常简单方便，电泳结束后染色可获得最佳效果，也可以在制胶时加入进行前染。前染有利于节约时间，但是易出现条带变形拖尾等问题。EB-DNA结合物会导致染料的光漂白和DNA单链断裂，且具有潜在的诱变作用。虽说以前的实验室里总会有个别做起实验来“精神可嘉，行为可怕”的家伙，一时找不到手套他们敢徒手拿EB胶，但大多数人对EB还是“敬而远之”的，没事谁都不愿靠近实验室里跑胶、看胶那一块地方。偏偏对于搞分子生物学的人来说，跑胶就像吃饭一样平常，于是大家只能硬着头皮天天和EB打交道，盼望EB的替代品早点出现在实验室。生物通在此简单回顾一下这几年纷纷登场的EB替代品。 SYBR系列染料 说到EB的替代物，首先想到的是Invitrogen旗下Molecular Probes专利持有的SYBR系列。自1993年SYBR核酸染料推出以来，就因其灵敏度和易用性而迅速大受欢迎，成为明星产品之一。这一系列包括4种染料：SYBR Safe、SYBR Gold、SYBR Green I和SYBR Green II。

常用荧光染料的激发和发射波长

常用荧光染料的激发和发射波长 Fluorescent Dye （荧光染料）Excitation （激发波长， nm ） Emission （发射波长， nm ） Cy2 489 506 GFP(Red Shifted) 488 507 YO-PRO -1 491 509 YOYO -1 491 509 Calcein 494 517 FITC 494 518 FluorX 494 519 Alexa 488 490 520 Rhodamine 110 496 520 ABI,5-FAM 494 522 Oregon Green 500 503 522 Oregon Green 488 496 524 RlboGreen 500 525 Rhodamine Green 502 527 Rhodamine123 507 529 Magnesium Green 506 531 Calcium Green 506 533 TO-PRO -1 514 533 TOTO-1 514 533 ABI,JOE 520 548 BODIPY 530/550 530 550 Dil 549 565 BODIPYR 542 568 BODIPY558/568 558 568 BODIPY564/570 564 570 Cy3 550 570 Alexa 546 555 570 TRITC 547 572 Magnesium Orange 550 575 Phycoerythrin,R & B 565 575 Rhodamine Phalloidin 550 575 Calcium Orange 549 576 Pyronin Y 555 580 Rhodamine B 罗丹明555 580 ABI,TAMRA 560 582 Rhodamine Red 570 590 581 596

关于荧光染(资料集合)

关于荧光染料（资料集合） ●人肉眼对光源波长的颜色感觉 红色770-622 nm 橙色622~597 nm 黄色597~577 nm 绿色577~492 nm 蓝靛色492～455nm 紫色455～350nm ●理想的荧光染料一般具有以下几个特点： 1.具有高的光子产量，信号强度高； 2.对激发光有较强的吸收，降低背景信号； 3.激发光谱与发射光谱之间距离较大，减少背景信号的干扰； 4.易与被标记的抗原、抗体或其他生物物质结合而不影响被标记物的特异性； 5.稳定性好，不易受光、温度、PH、标本抗凝剂和固定剂的影响。 ●染料在生物化学中最早的应用是直接对切片进行染色，然后进行观察。随着生物技术、计算机技术以及荧光光谱测定技术的不断发展，许多染料尤其是荧光染料在细胞检测、肿瘤基因蛋白分析、毒物分析、临床医疗诊断等方面得到了广泛的应用。 荧光染料泛指吸收某一波长的光波后能发射出另一大于吸收光波长的光波的物质。利用荧光染料进行抗体标记分析在现代生物免疫学领域中应用广泛，并逐步显示出明显的优越性。 下面简要介绍应用于标记抗体的荧光染料及其种类： 1.荧光素类染料，包括异硫氰酸荧光素(FITC)、羟基荧光素(FAM)、四氯荧光素(TET)等及其类似物。这是一类具有较多苯环的化合物。应用最广泛的是FITC(如图为FITC标记的组织荧光图)，在488nm 处由氩离子激光激发，发射525nm的蓝绿色荧光。FITC能够与各种抗体蛋白结合，并在碱性溶液中稳定呈现蓝绿色荧光。 2.罗丹明类染料，包括红色罗丹明（RBITC）、四甲基罗丹明（TAMRA）、罗丹明B（TRITC）等。TRITC在550nm处被激发可发射出570nm的黄色荧光。 3.Cy系列菁染料，菁染料通常有两个杂环体系组成，包括Cy2、Cy3、Cy3B、Cy3.5、Cy5、Cy5.5、Cy7及其类似物。 4.Alexa系列染料，它是由MolecularProbes开发的系列荧光染料。其激发光和发射光光谱覆盖大部分可见光和部分红外线光谱区域，应用广泛。以高亮度、稳定性、仪器兼容性、多种颜色、pH值不敏

(完整版)荧光法习题

荧光分析法 一、选择题 1.为了提高分子荧光光度法的灵敏度，合适的办法是 A. 增加待测溶液的浓度 B. 增加激发光的强度 C. 增加待测液的体积 D. 另找能与待测物质形成荧光效率大的荧光化合物 2. 下列结构中能产生荧光的物质是 A. 苯酚 B. 苯 C. 硝基苯 D. 碘苯 3. 荧光分析中，溶剂对荧光强度的影响是 A. 对有π→π*跃迁者，溶剂极性增加，荧光强度增大 B. 对有π→π*跃迁者，溶剂极性增加，荧光强度减小 C. 溶剂粘度增大，荧光强度减弱 D. 溶剂粘度降低，荧光强度减弱 4. 荧光分析中，当被测物质的浓度较大时，荧光强度与浓度不成正比，其原因可能是 A. 自熄灭 B. 自吸收 C. 散射光的影响 D. 溶剂极性增大 5. 在下列哪个pH值时苯胺能产生荧光（苯胺以分子形式产生荧光）？ A. 1 B. 2 C. 7 D. 14 6. 硫酸奎宁在0.05mol/L H2SO4中，分别用320nm和350nm波长的光激发，所制得的荧光光谱 A. 形状和荧光强度都相同 B. 形状和荧光强度都不同 C. 形状相同，荧光强度不同 D. 荧光强度相同，形状不同 7. 荧光光谱分析中的主要光谱干扰是 A. 激发光 B. 溶剂产生的拉曼散射光 C. 溶剂产生的瑞利散射光 D. 容器表面产生的散射光 8. 对分子荧光强度的测量时，要在与入射光成直角的方向上检测是由于 A. 荧光是向各个方向发射的 B. 只有在和入射光方向成直角的方向上才有荧光 C. 为了消除透射光的影响 D. 克服散射光的影响 9. 荧光法中，荧光效率Φ的计算式是 A. Φ=发射荧光的电子数/吸收激发光的电子数 B. Φ=发射荧光的光量子数/吸收荧光的光量子数 C. Φ=发射光的强度/吸收光的强度 D. Φ=发射荧光的光量子数/吸收激发光的光量子数 10. A. 钨灯 B. 氢灯 C. 元素灯 D. 溴钨灯 λ=256nm）可用作光源。 （1）光度法测乙醇中苯（ m ax （2）荧光计采用作光源。 （3）原子吸收分光光度计可用作光源。 （4）光度法测定KMnO4溶液的浓度可用作光源。 11. 处于第一电子单线激发态最低振动能级的分子以辐射光量子的形式回到单线基态的最低振动能级，这种发光现象称为 A. 分子荧光 B. 分子磷光 C. 化学发光 D. 拉曼散射 12. 三线态的电子排列应为 A. 全充满 B. ↑ C. 基态 D. ↓ ↑↑ 13. 下列说法正确的是

荧光染料

荧光染料简介 荧光定义 荧光染料会发出荧光，所谓荧光是指物质分子吸收紫外光后发出的可见光荧光以及吸收波长较短的可见光后发出的波长较长的可见光荧光。 荧光发生机理 每个分子具有一系列严格的分立能级，室温下物质分子大部分处于"基态"，当这些物质在光的照射下吸收光能后，进入新的状态，称为"激发态"。处于"激发态"的分子是不稳定的，它可以通过以10-9-10-7秒的极短时间内发射光量子回到基态。这一过程称为荧光发射， 也就是发光。 激发光谱和发射光谱 任何发荧光的物质分子都具有两个特征光谱--激发光谱和荧光发射光谱。 在测定时，用以激发荧光的吸收光谱，一般称为荧光物质的激发光谱，它是指相对于不同激发波长的辐射所引起物质发射某一波长荧光的光谱。 荧光发射光谱简称为发射光谱，是指某一波长激发光引起物质发射不同波长荧光的光谱。 荧光效率和荧光强度 分子能产生荧光必须具备两个重要的条件，一是物质的分子必须具有吸收一定频率光能的基团--生色团，二是必须具有能产生一定光量子的荧光团。 而物质发射荧光的能力用荧光效率表示。荧光效率为荧光团发射荧光的光量子数与生色团吸收的光量子数的比值称。 荧光效率往往小于1。如罗丹明B的乙醇溶液的荧光效率为0.97；荧光素的水溶液的荧光强度为0.65，荧光效率与物质结构有关，还与所处的环境紧密相关。而对于某种荧光 物质在特定的环境下它的荧光效率是固定的。 在一定范围内，激发光越强，荧光也越强。即荧光强度（发射荧光的光量子数）等于吸收光强度乘以荧光效率。 提高荧光强度的根本方法 选择适当强度的光源作为荧光物质的激发光源，和选择适合于被检荧光物质选择性吸收的光谱滤光片作为激发滤光片，是提高荧光强度的根本方法。许多染料的最大吸收峰并不是 紫外光，而是在400nm-500nm的蓝绿光，所以紫外光不是这些染料的最佳激发光源，可 见光才是这些染料的最佳光源。 常用荧光色素波长

影响荧光值强度的因素

影响荧光强度的因素 1.荧光的减退 荧光物质经紫外线长时间照射及空气的氧化 作用，会使荧光逐渐减退。 2.荧光强度与溶液浓度的关系 在稀溶液中：F＝Kc F 为荧光强度 K—检测效率（由仪器决定）c 为液体的浓度 高浓度时，荧光物质发生熄灭和自吸收现象，使F与c不呈线性关系 3.温度的影响 温度对荧光强度的影响较敏感。溶液温度 下降时，介质的粘度增大，荧光物质与分子的 碰撞也随之减少，去活化过程也减少，则荧光 强度增加。相反，随着温度上升，荧光物质与 分子的碰撞频率增加，使去活化几率增加，则 荧光强度下降。 4. pH的影响 带有酸性或碱性官能团的大多数芳香族化 合物的荧光一般都与溶液PH值有关，例如：在 pH=7~12的溶液中苯胺以分子形式存在，会发出 蓝色荧光；而在pH<2或pH>13的溶液中苯胺以离 子形式存在，都不会发出荧光。同时所用酸的种 类也影响荧光的强度，例如：奎宁在硫酸溶液中 的荧光比在盐酸中的要强。 5.溶剂 许多有机物及金属的有机络合物，在乙醇 溶液中的荧光比在水溶液中强。乙醇、甘油、 丙酮、氯仿及苯都是常用的有机溶剂，其中大 多有荧光，应设法避免；一般避免的办法是稀 释，或加入一部分水。 6.荧光强度达到最高点所需要的时间不同，有 的反应加入试剂后荧光强度立即达到最高峰。有 的反应需要经过15~30分钟才能达到最高峰。 7.有机溶剂中常有产生荧光的杂质，可用蒸馏法提纯。橡皮塞、软木塞及滤纸中也常有能溶于溶剂的一些带荧光的物质。 注意事项 ①在实验中，拿比色杯要拿4个棱角，切勿 拿光滑的透光面，以免影响检测效果 ②比色杯用后，应用醇或其它有机溶剂浸 泡。 ③氙灯长时间使用（1000h以上）后可能 会发生爆炸，所以保证期（500h）以后，应及 时更换。 ④在安装或更换氙灯时，应确认电源开关

(完整版)荧光分析法习题参考答案

荧光分析法 思考题和习题 1．如何区别荧光、磷光、瑞利光和拉曼光？如何减少散射光对荧光测定的干扰？ 荧光：是某些物质吸收一定的紫外光或可见光后，基态分子跃迁到激发单线态的各个不同能级，然后经过振动弛豫回到第一激发态的最低振动能级，在发射光子后，分子跃迁回基态的各个不同振动能级。这时分子发射的光称为荧光。荧光的波长比原来照射的紫外光的波长更长。 磷光：是有些物质的激发分子通过振动弛豫下降到第一激发态的最低振动能层后，经过体系间跨越至激发三重态的高振动能层上，再通过振动弛豫降至三重态的最低振动能层，然后发出光辐射跃迁至基态的各个振动能层．这种光辐射称为磷光。磷光的波长比荧光更长。 瑞利光：光子和物质分子发生弹性碰撞时．不发生能量的交换，仅是光子运动的方向发生改变，这种散射光叫做瑞利光，其波长和入射光相同。 拉曼光：光子和物质分子发生非弹性碰撞时，在光子运动方向发生改变的同时，光子与物质分子发生能量交换，使光于能量发生改变。当光子将部分能量转给物质分子时，光子能量减少，波长比入射光更长；当光子从物质分子得到能量时，光子能量增加，波氏比入射光为短。这两种光均称为拉曼光。 为了消除瑞利光散射的影响，荧光的测量通常在与激发光成直角的方向上进行，并通过调节荧光计的狭缝宽度来消除 为消除拉曼光的影响可选择适当的溶剂和选用合适的激发光波长 2．何谓荧光效率？具有哪些分子结构的物质有较高的荧光效率？ 荧光效率又称荧光量子效率，是物质发射荧光的量子数和所吸收的激发光量子数的比值称，用Ψf表示。 以下分子结构的物质有较高的荧光效率： (1)长共轭结构：如含有芳香环或杂环的物质。 (2)分子的刚性和共平面性：分子的刚性和共平面性越大，荧光效率就越大，并且荧光波长产生长移。 (3)取代基：能增加分子的π电子共轭程度的取代基，常使荧光效率提高，荧光长移，如-NH2、-OH、-OCH3、-CN等。 3．哪些因素会影响荧光波长和强度？ (1)温度：物质的荧光随温度降低而增强。 (2)溶剂：一般情况下，荧光波长随着溶剂极性的增大而长移，荧光强度也有增强。溶剂如能与溶质分子形成稳定氢键，荧光强度减弱。 (3)pH：荧光物质本身是弱酸或弱碱时，溶液的pH对该荧光物质的荧光强度有较大影响。 (4)荧光熄灭剂：荧光熄灭是指荧光物质分子与溶剂分子或溶质分子的相互作用引起荧光强度降低或荧光强度与浓度不呈线性关系的现象。 (5)散射光的干扰：包括瑞利光和拉曼光对荧光测定有干扰。 4．请设计两种方法测定溶液Al3+的含量。（一种化学分析方法，一种仪器分析方法） 配位滴定：利用铝与EDTA的配位反应进行滴定分析，因铝与EDTA的反应速率比较缓慢，而且铝对指示剂有封蔽作用，因此铝的测定一般用EDTA作为标准溶液，返滴定法或置换滴定法测定。 仪器分析法：利作铝离子与有机试剂如桑色素组成能发荧光的配合物，通过检测配合物的荧光强度以来测定铝离子的含量。另可采用原子吸收分光光度法或原子发射光谱法进行测定。

流式细胞所用试剂配置及荧光特性

、流式细胞术常用试剂 1、10％NaN 3：将 10gNaN3 溶解于 100ml 蒸馏水中，室温保存；活体实验或在辣根过氧化 酶反应中可不使用 NaN 3。 2、 3％ BSA/PBS ： 100ml PBS 中加入 3g BSA ，使之溶解，再加入 0.2ml 10％的 NaN 3。 3、500mmol/L EDTA ：将 186g EDTA?Na 2?2H 2O 溶解于 400ml 蒸馏水中，用 NaOH 将 PH 调 至 8.0 ，补充蒸馏水至 500ml ，分装，高压灭菌，室温保存。 4g 多聚甲醛溶于100ml PBS ，加入数滴 NaOH ，在通 PH 至 7.4，使用前新鲜配制。 5、消化液： 0.25％胰蛋白酶（用培养液或 PBS 配制）或 0.25％胰蛋白酶与 0.02％ EDTA 的 混合液。 6、红细胞裂解液： NH 4CI 4.16g , KHCO 3 0.5g , EDTA?2Na 0.02g ，溶于 100ml 水中，调 PH 至 7.2，补充蒸馏水至 500ml ， 4 度储存，使用时需恢复至室温。 7、流式细胞抗体稀释剂： 0.1mmol/L PBS 液（PH 7.4）+ 1 % BSA + 0.1% Na 2N 3。 8、常用细胞破膜 剂： PBS 液（PH 7.4） + 1% FBS （或 BSA ） + 0.1% NaN 3+ 0.1% saponin （Sigma 的效果不错） 。 9、流式细胞染色洗涤液：含 2%的 BSA 、 0.1%NaN3 的 PBS （PH 7.4）。 10、PI 染液（保存液，10务用于细胞周期和凋亡检测）：10mg PI 溶于10ml PBS ,加入2mg 无DNA 酶的RNA 酶，4度保存备用。应用时，10倍稀释，每管加 0.3ml ?0.5ml PI 染液。 11、Hanks 液的配制（BSS ，主要用于培养液、稀释剂和细胞清洗液，不能单独作为细胞、 组织培养液） 原液 A NaCl 160g MgSO 4?7H 2O 2g KCl 8g MgCl?6H 2O 2g CaCl 2 2.8g 溶于 1000ml 双蒸水 原液 B 1） N a 2HPO 4?12H 2O 3.04g KH 2PO 4 1.2g 葡萄糖 20.0g 溶于 800ml 双蒸水 2） 0.4%酚红溶液：取酚红 0.4g 置玻璃研钵中，逐滴加入 0.1N NaOH 并研磨，直至完全溶 解，约加入 0.1N NaOH 10ml 。将溶解的酚红吸入 100ml 量瓶中，用双蒸水洗下研钵中残留 的酚红4、4％多聚甲醛：在磁力搅拌下，将 风柜中于 60 度加热，使其溶解，调整

常用染料的激发与发射

常用染料的激发与发射 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

常用荧光染料的激发和发射波长

荧光染料的使用 吖啶橙：吖啶橙是最经典的灵敏的荧光染料，它可对细胞中的DNA和RNA同时染色而显示不同颜色的荧光，DNA呈绿色荧光，RNA呈橙红色荧光。EB:染色DNA和RNA 荧光素双醋酸酯(FDA)：FAD本身无荧光,无极性,可透过完整的原生质膜。一旦进入原生质体后,由于受到酯酶分解而产生具有荧光的极性物质荧光素。它不能自由出入原生质膜，因此有活力的细胞能产生荧光,无活力的原生质体不能分解FAD无荧光产生。 5mgFDA溶于1ml丙酮中,避光4℃下贮存,使用时取贮存液加入L甘露醇中.使用时,使最终浓度为%。荧光染料Ho33342和若丹明123:活细胞双荧光染色观察细胞核和线粒体。一般的生物染料不能穿透细胞膜，只有当细胞被固定后改变了细胞膜的通透性，染料才

能进入细胞内。但有些活体染料能进入活细胞，并对细胞不产生毒性作用。荧光染料Ho33342和若丹明123都是活体染料。Ho33342能与细胞中DNA进行特异的结合，若丹明123能与线粒体进行特异的结合。采用两种荧光染料的混合染液可对一个活细胞的核和线粒体同时染色。 荧光组化实验中应注意的几个问题：1．每种荧光染料，均有自己的最适PH值，此时荧光最强。当pH改变时，不仅荧光强度减弱，而且波长将有所改变，因此荧光检测时要在一定的PH值的缓冲液中进行。2．一放荧光染色在20℃以下时荧光比较稳定，温度升高常出现温度猝灭。3．在荧光观察中，常因激发光的增强而使样品荧光很快衰竭，造成观察和照相困难。为此最好用能量小的长波长光进行观察，需照相时再适当增强激发光。4．一般荧光染液的浓度在万分之一以下，甚至亿万分之一，也能使标本着色。在一定的限度内，荧光强度可随荧光素的浓度增加而增强，但超过限度，荧光强度反而下降， 这是由于荧光分子间的缔合而使自身荧光猝灭所致。

荧光分析法基本概念

紫外可见吸收光谱 一紫外吸收光谱分析 基于物质对200-800nm光谱区辐射的吸收特性而建立起来的分析测定方法称为紫外-可见吸收光谱法或紫外-可见分光光度法。它属于分子吸收光谱，是由于分子内电子跃迁而产生的光谱。 二紫外光谱的产生 物质分子的能量具有量子化的特征（即物质分子的能量具有不连续的特征）。一个分子有一系列能级，其中包括许多电子能级，分子振动能级以及分子转动能级。分子吸收特定的波长的光而产生吸收光谱 分子的紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的，从化学键的性质上考虑，与电子光谱有关的主要是三种电子：（1）形成单键的σ电子；（2）形成双键的π电子；（3）分子中非键电子即n 电子。 化合物不同，所含的价电子类型不同，所产生的电子跃迁类型不同，根据分子轨道理论，分子中这三种电子能级的高低次序大致是：（σ）＜（π）＜（n）＜（π*）＜（σ* ）σ,π是成键轨道，n 是非键轨道，σ* ,π* 是反键轨道 由于电子能级间跃迁的同时总伴随有振动和转动能级间的跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带。 二紫外光谱的表示方法

紫外光谱图是由横坐标、纵坐标和吸收曲线组成的。 横坐标表示吸收光的波长，用nm（纳米）为单位。 纵坐标表示吸收光的吸收强度，可以用A(吸光度)、T(透射比或透光率或透过率)、1-T(吸收率)、 (吸收系数) 中的任何一个来表示。 吸收曲线表示化合物的紫外吸收情况。曲线最大吸收峰的横坐标为该吸收峰的位置，纵坐标为它的吸收强度。

四、紫外光谱中常用的几个术语 1.发色基团和助色基团 发色基团：是能导致化合物在紫外及可见光区产生吸收的基团，不论是否显示颜色都称为发色基团。一般不饱和的基团都是发色基团（C=C、C=O、N=N 、三键、苯环等） 助色基团：指那些本身不会使化合物分子产生颜色或者在紫外及可见光区不产生吸收的一些基团，但这些基团与发色基团相连时却能使发色基团的吸收带波长移向长波，同时使吸收强度增加。助色基团通常是由含有孤对电子的元素所组成（-NH2, -NR2, -OH , -OR , -Cl等），这些基团借助P-π共轭使发色基团增加共轭程度，从而使电子跃迁的能量下降。 2．红移、蓝移、增色效应和减色效应 由于有机化合物分子中引入了助色基团或其他发色基团而产生

常用染料的激发与发射

常用荧光染料的激发和发射波长

备注：发射波长的颜色及频率

荧光染料的使用 吖啶橙：吖啶橙是最经典的灵敏的荧光染料，它可对细胞中的DNA和RNA同时染色而显示不同颜色的荧光，DNA呈绿色荧光，RNA呈橙红色荧光。EB:染色DNA和RNA 荧光素双醋酸酯(FDA)：FAD本身无荧光,无极性,可透过完整的原生质膜。一旦进入原生质体后,由于受到酯酶分解而产生具有荧光的极性物质荧光素。它不能自由出入原生质膜，因此有活力的细胞能产生荧光,无活力的原生质体不能分解FAD无荧光产生。5mgFDA溶于1ml丙酮中,避光4℃下贮存,使用时取贮存液加入L甘露醇中.使用时,使最终浓度为%。荧光染料Ho33342和若丹明123:活细胞双荧光染色观察细胞核和线粒体。一般的生物染料不能穿透细胞膜，只有当细胞被固定后改变了细胞膜的通透性，染料才能进入细胞内。但有些活体染料能进入活细胞，并对细胞不产生毒性作用。荧光染料Ho33342和若丹明123都是活体染料。Ho33342能与细胞中DNA进行特异的结合，若丹明123能与线粒体进行特异的结合。采用两种荧光染料的混合染液可对一个活细胞的核和线粒体同时染色。 荧光组化实验中应注意的几个问题：1．每种荧光染料，均有自己的最适PH值，此时荧光最强。当pH改变时，不仅荧光强度减弱，而且波长将有所改变，因此荧光检测时要在一定的PH值的缓冲液中进行。2．一放荧光染色在20℃以下时荧光比较

稳定，温度升高常出现温度猝灭。3．在荧光观察中，常因激发光的增强而使样品荧光很快衰竭，造成观察和照相困难。为此最好用能量小的长波长光进行观察，需照相时再适当增强激发光。4．一般荧光染液的浓度在万分之一以下，甚至亿万分之一，也能使标本着色。在一定的限度内，荧光强度可随荧光素的浓度增加而增强，但超过限度，荧光强度反而下降， 这是由于荧光分子间的缔合而使自身荧光猝灭所致。

荧光探针汇总

精心整理 1. Fluo-3AM （钙离子荧光探针） 原理Fluo-3AM 是一种可以穿透细胞膜的荧光染料。Fluo-3AM 的荧光非常弱，进入细胞后可以 被细胞内的酯酶剪切形成Fluo-3，从而被滞留在细胞内，和细胞内游离的钙离子结合，结合钙离子后可以产生较强的荧光。 生理意义细胞内钙离子增多是细胞损伤的结果，因此此探针能表征细胞损伤程度 激发波长506nm 发射波长526nm （绿色） 备注推荐使用 2. Mag-fura-2AM （钙离子荧光探针） 原理Fura-2AM 是一种可以穿透细胞膜的荧光染料。Fura-2 AM 进入细胞后可以被细胞内的酯 3 4. 成5. 原理本身无荧光,在超氧化酶存在时可被过氧化氢(H2O2)氧化,转变成发射绿色荧光的罗丹明 123(Rhodamine123),因此广泛应用于检测细胞内活性氧(ROS),如过氧化物,次氯酸和过氧亚硝基阴离子等。 生理意义检测细胞内活性氧表征细胞损伤程度 激发波长507nm 发射波长529nm （绿色） 备注氧化后成罗丹明123，荧光强度可能受到线粒体膜电位的影响 6. RhodamineI23（线粒体膜电位荧光探针） 原理细胞膜通透的阴离子绿色荧光染料,能够迅速被活线粒体摄取,而无细胞毒性。 生理意义标记线粒体膜电位 激发波长488nm 发射波长515~575nm （绿色） 生理意义检测线粒体膜电位

备注正在使用 7.Hoechst33342（DNA荧光探针） 原理Hoechst33342是一种可对DNA染色的细胞核染色试剂，常用于细胞凋亡检测。Hoechst 染料可透过细胞膜在聚AT序列的富集区域的小沟处与DNA结合并对DNA染色而发出强 烈的蓝色荧光。 生理意义标记双链DNA 激发波长355nm发射波长465nm（蓝色） 备注正在使用 8.FDA 原理FDA可透过细胞膜并作为荧光素积蓄在活细胞内。 生理意义反映细胞膜完整性和细胞活力 9.PI（ 倍。 10.EB 11.DAPI 20 12.CalceinAM 原理Calcein-AM由于在Calcein(钙黄绿素)的基础上加强了疏水性，因此能够轻易穿透活细胞膜。当其进入到细胞质后，酯酶会将其水解为Calcein(钙黄绿素)留在细胞内,发出强绿色 荧光，且细胞毒性很低，适合用于活细胞染色。 生理意义检测细胞膜完整性 激发波长494nm发射波长517nm（绿色） 备注跟FDA功能类似，细胞毒性很低，可以长时间标记细胞，但价格比较贵 13.BCECF-AM(pH荧光探针) 原理BCECF-AM是一种可以穿透细胞膜的荧光染料，BCECF-AM没有荧光，进入细胞后被细胞内的酯酶水解成BCECF，从而被滞留在细胞内。BCECF在适当的pH值情况下可以被激发 形成绿色荧光。 生理意义检测细胞内pH

荧光染料基础知识大全

荧光染料基础知识大全 益阳纺织染整团队今天 荧光显微镜技术的基本原理是借助荧光剂让细胞成分呈现高度具体的可视化效果，比如在目的蛋白后面连一个通用的荧光蛋白—GFP。在组织样本中，目的基因无法进行克隆，则需要用免疫荧光染色等其他技术手段来观察目的蛋白。为此，就需要利用抗体，这些抗体连接各种不同的荧光染料，直接或间接地与相应的靶结构相结合。此外，借助荧光染料，荧光显微镜技术不只局限于蛋白质，它还可以对核酸、聚糖等其他结构进行染色，即便钙离子等非生物物质也可以检测出来。 1免疫荧光 (IF) 在荧光显微镜技术中，可以通过两种方式观察到你的目的蛋白：利用内源荧光信号，即通过克隆手段，用遗传学方法将荧光蛋白与目的蛋白相连；或利用荧光标记的抗体特异性结合目的蛋白。 有些生物学问题采用第二种方法会更有用或更有必要。比如，组织学样品无法使用荧光蛋白，因为通常来说，标本都是从无法保存荧光蛋白的生物体中获取。此外，当有一个有功能的抗体可用时，免疫荧光法会比荧光蛋白技术快很多，因为后者必须先克隆目的基因再将DNA转染到适当的细胞中。 荧光蛋白的另一项劣势在于其本身属于蛋白质。因此，细胞内的这些荧光蛋白具有特定的蛋白质特性，其会导致附着的目的蛋白质发生功能紊乱或出现误释的情况。然而，荧光蛋白技术仍然是观察活细胞的首选方法。 免疫荧光法利用了抗体可以和相应抗原特异性结合的这个特性，对此它还有两种不同的表现形式。最简单的方式是使用可与目的蛋白相结合的荧光标记抗体。这种方法被称为“直接免疫荧光法”。 在很多情况下，我们可以利用两种不同特性的抗体。第一种抗体可以结合目的蛋白，但其本身并未进行荧光标记（一抗）。第二种抗体本身就携带荧光染料（二抗），并且可以特异性结合一抗。这种方法被称为“间接免疫荧光法”。 这种方法存在诸多优势。一方面，它会产生放大效应，因为不只一个二抗可以与一抗相结合。另一方面，没有必要始终用荧光染料标记目的蛋白的每个抗体，但可以使用市售荧光标记的二抗。免疫荧光中广泛使用的荧光染料包括FITC、TRITC 或一些Alexa Fluor?染料，下文均有提及。 2FITC 和TRITC 异硫氰酸荧光素(FITC) 是一种有机荧光染料，目前，这种荧光染料仍用于免疫荧光和流式细胞术中。在495/517 nm 处，该染料会产生激发/发射峰值，并可借助异硫氰酸盐反应基团与不同抗体结合，该基团可以和蛋白质上的氨基、巯基、咪唑、酪氨酰、羰基等基团相结合。 而它的基本成分——荧光素，其摩尔质量为332 g/mol，常被用作荧光示踪剂。FITC(389 g/mol) 是用于荧光显微镜技术的首批染料，且其被当成Alexa Fluor?488 等后续荧光染料的发端。该染料的荧光活性取决于它的大共轭芳香电子系统，而该系统受蓝色光谱中的光所激发。

第十一章 荧光分析法

第十一章荧光分析法 一、选择题 1．荧光分析法是通过测定( )而达到对物质的定性或定量分析。 A、激发光 B、磷光 C、发射光 D、散射光 2．下面( )分析方法不属于分子发射光谱法。 A、紫外一可见分光光度法 B、荧光分析法 C、磷光分析法 D、化学发光分析法 3．荧光发射光谱含有( )个发射带。 A、1 B、2 C、3 D、不一定 4．下列关于荧光光谱的叙述错误的是（） A、荧光光谱的形状与激发光的波长无关 B、荧光光谱与激发光谱一般是对称镜像 C、荧光光谱属于分子的受激发射光谱 D、荧光激发射光谱与紫外吸收光谱重合 5．下列叙述错误的是（） A、荧光光谱的最长波长和激发光谱的最长波长相对应 B、荧光光谱的最短波长和激发光谱的最长波长相对应 C、荧光光谱的形状与激发光波长无关 D、荧光波长大于激发光波长 6．激发态分子经过振动弛豫回到第一电子激发态的最低振动能级后，经系间窜越转移至激发三重态，再经振动弛豫降至三重态的最低振动能级，然后发出光辐射跃迁至基态的各个振动能级，这种光辐射称为( )。 A、分子荧光 B、分子磷光 C、瑞利散射光 D、拉曼散射光 7．关于振动弛豫，下列叙述中错误的是( )。 A、振动弛豫只能在同一电子能级内进行 B、振动弛豫属于无辐射跃迁 C、通过振动弛豫可使处于不同电子激发态的分子均返回到第一电子激发态的最低振动能级 D、振动弛豫是产生Stokes位移的原因之一 8．荧光寿命指的是( )。 A、从激发光开始照射到发射荧光的时间 B、受激分子从第一电子激发态的最低振动能级返回到基态所需的时间 C、从除去激发光光源至分子的荧光熄灭所需的时间 D、除去激发光源后，分子的荧光强度降低到激发时最大荧光强度的1／e所需的时间9．关于荧光效率，下面叙述不正确的是（） A、具有长共轭的π→π﹡跃迁的物质具有较大的荧光效率 B、分子的刚性和共平面性越大，荧光效率越大 C、顺式异构体的荧光效率大于反式异构体

常见细胞核荧光染料

细胞核常用荧光染料有： 吖丫啶橙(Acridine Orange , AO )、溴化乙锭(Ethidium Bromide , EB )和碘化丙啶(Propidium Iodide , PI ) , DAPI 、Hoechst 染料、EthD III 、7-AAD 、RedDotl 、 2等等。 透膜的染料如下： AO :具有膜通透性，能透过细胞膜，将核 DNA 和RNA 分别染成绿色和红色，因此使细胞核呈绿色或黄绿色荧光。 EB : —种高度灵敏的荧光染色剂，在标准 302nm 处激发出橙红色信号。 DNA 的染色灵敏度要高于EB 和PI ，荧光强度比Hoechst 低，但光稳定性高于Hoechst Hoechst 染料：蓝色一类在显微观察中标记 DNA 的荧光染料，最常见的两种是 Hoechst33342和Hoechst33258。这两种染料都在紫外350nm 处被激发，在 461nm 处最大发射光附近发射青/蓝色荧光。与DAPI 相比，Hoechst33342加有乙基，具有更强的亲脂性，因此能更好的透过完整的细胞膜，并且细胞毒性更 小。 RedDot 1染料：红色，超强的细胞核选择性，其光谱相似于 Draq?5和Draq?7。RedDot?染料可被几种常见的激光激发并可在远红外区激发荧光。 RedDot? 的红色近红外荧光有效的与其他常用荧光探针区分开来。 不透膜的染料，如下: PI 作为红色荧光复染剂首选，PI 经常与Calcein-AM 或者FDA 等荧光探针合用，区分死/活细 EthD III 、7-AAD 、RedDot 2 :不能透过细胞膜，但能将坏死细胞区分开来；更适合凋亡坏死实验的检测; 细胞核荧光染料(PI DAPI Hoechst33342 ) 细胞核荧光染料PI 碘化丙啶(简称PI )是一种常用的细胞核荧光染色剂。它不能透过完整的细胞膜，但 PI 能透过凋亡中晚期的细胞和死细胞的膜 而将细胞核 染红，PI 在绿色光(540nm 波长)的激发下，会在600nm (红色光)处发出明亮的荧光，与细胞核中的DNA 结合的PI 发出的荧光，与未结合的PI 相比，强 度会增强 20-30 倍。40016Propidium iodide(PI)100mg40017Propidium iodide, 1.0mg/1mL solution in waterlOmL 碘化丙啶英文名： Propidium iodide, Propidium diiodide; PI 分子式：C27H34I2N4 分子量：668.39外观：红棕SF 末应用：DNA 染色染色原理： 碘化 丙啶(PI)是一种溴化乙啶的类似物，它在 嵌入双链DNA 后释放红色荧光。尽管PI 不能通过活细胞膜，但却能穿过破损的细胞膜而对核染色。 PI 经常被用来与 Calcein-AM 或者FDA 等荧光化合物一起使用，能同时对活细胞和死细胞染色。 光谱性质：PI-DNA 复合物的激发和发射波长分别为535nm 和615nm 。染色 过程：1.用PBS 或适当的缓冲液制备10?50小 的PI 溶液。a) 2.将1/10培养基体积的PI 溶液加入到细胞培养基中。b) 3 .在37 C 培养细胞10-20分 钟。4.用PBS 或合适的缓冲液洗涤细胞两次。 5.用535nm 激发波长，615nm 发射波长的滤光器的荧光显微镜观察细胞。 a)由于PI 可能具有致癌性， 请小心操作。b)也可以用1/10浓度的PI 缓冲液代替培养基。 保存条件：4C 避光保存 对人体有刺激性，请注意适当防护 DAPI 即4',6-二脒基-2-苯基吲哚(4',6-diamidino-2-phenylindole)，是一种能够与DNA 中大部分A , T 碱基相互结合的荧光染料，常用与荧光显微镜观测。因为 DAPI :蓝色一种可以穿透细胞膜的蓝色荧光染料，其与 DNA 结合后可以产生比 DAPI 自身强20多倍的荧光，而与单链DNA 结合无荧光的增强。 DAPI 对双链 PI :不同通过活细胞膜，但却能穿过破损的细胞膜而对核染色。