Флуорометр - Fluorometer

Не путать с Рентгеновская флуоресценция.
Флуорометр для измерения флуоресценции хлорофилла у растений

А флуорометр или же флуориметр прибор, используемый для измерения параметров видимый спектр флуоресценция: его интенсивность и длина волны распределение спектр излучения после возбуждение определенным спектром света.[1] Эти параметры используются для определения наличия и количества определенных молекул в среде. Современные флуорометры способны обнаруживать концентрации флуоресцентных молекул до 1 части на триллион.

Флуоресцентный анализ может быть на несколько порядков более чувствительным, чем другие методы. Приложения включают химия /биохимия, лекарство, относящийся к окружающей среде мониторинг. Например, они используются для измерения флуоресценция хлорофилла исследовать растение физиология.

Компоненты и дизайн

Упрощенная конструкция компонентов флуорометра

Обычно флуорометры используют двойной луч. Эти два луча работают в тандеме, чтобы уменьшить шум, создаваемый колебаниями мощности излучения. Верхний луч пропускается через фильтр или монохроматор и проходит через образец. Нижний луч проходит через аттенюатор и регулируется, чтобы попытаться согласовать мощность флуоресценции, излучаемую образцом. Свет от флуоресценции образца и нижнего ослабленного луча обнаруживается отдельными преобразователями и преобразуется в электрический сигнал, который интерпретируется компьютерной системой.

Внутри устройства преобразователь, который определяет флуоресценцию, создаваемую верхним лучом, расположен на расстоянии от образца и под углом 90 градусов от падающего верхнего луча. Машина сконструирована таким образом, чтобы уменьшить рассеянный свет от верхнего луча, который может попасть в детектор. Оптимальный угол - 90 градусов. Существуют два разных подхода к выбору падающего света, которые уступают место флуорометрам разных типов. Если фильтры используются для выбора длин волн света, прибор называется флуорометром. Хотя спектрофлуориметр обычно используют два монохроматора, некоторые спектрофлуориметры могут использовать один фильтр и один монохроматор. В этом случае широкополосный фильтр уменьшает рассеянный свет, в том числе от нежелательных порядков дифракции дифракционной решетки в монохроматоре.

Источники света для флуорометров часто зависят от типа исследуемого образца. Среди наиболее распространенных источников света для флуорометров - лампы низкого давления. ртутная лампа. Это обеспечивает множество длин волн возбуждения, что делает его наиболее универсальным. Однако эта лампа не является постоянным источником излучения. В ксеноновая дуговая лампа используется, когда необходим постоянный источник излучения. Оба эти источника обеспечивают подходящий спектр ультрафиолетовый свет, который вызывает хемилюминесценция. Это всего лишь два из множества возможных источников света.[нужна цитата ]

Стекло и кремнезем кюветы часто представляют собой сосуды, в которые помещается образец. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не оставлять отпечатков пальцев или каких-либо других следов на внешней стороне кюветы, поскольку это может вызвать нежелательную флуоресценцию. Растворители «спектрального качества», такие как метанол, иногда используются для очистки поверхностей емкости, чтобы минимизировать эти проблемы.

Использует

Молочная промышленность

Флуориметрия широко используется в молочной промышленности для проверки того, пастеризация был успешным. Это делается с помощью реагента, который гидролизованный к флуорофор и фосфорной кислоты щелочная фосфатаза в молоке.[2] Если пастеризация прошла успешно, щелочная фосфатаза полностью исчезнет. денатурированный и образец не будет флуоресцировать. Это работает, потому что болезнетворные микроорганизмы в молоке уничтожаются любой тепловой обработкой, которая денатурирует щелочную фосфатазу.[3][4]

Производители молока в Великобритании требуют проведения флуоресцентных анализов, чтобы доказать, что пастеризация прошла успешно.[5] поэтому все молочные заводы Великобритании имеют оборудование для флуориметрии.

Агрегация белков и обнаружение TSE

Тиофлавины красители используются для гистология окрашивание и биофизический исследования агрегации белков.[6] Например, тиофлавин Т используется в RT-QuIC техника для обнаружения трансмиссивная губчатая энцефалопатия -приводит неправильно сложенный прионы.

Океанография

Флуорометры широко используются в океанографических исследованиях для измерения уровня хлорофилла и, следовательно, определения количества водорослей в воде. Это особенно важно для рыбоводных хозяйств при обнаружении начала вредоносного цветения водорослей (ВЦВ).

Типы флуорометров

Существует два основных типа флуорометров: фильтрующие флуорометры и спектрофлуорометры. Разница между ними заключается в том, как они выбирают длины волн падающего света; Флуорометры с фильтрами используют фильтры, а спектрофлуориметры используют монохроматоры с решеткой. Флуорометры с фильтром часто покупаются или изготавливаются по более низкой цене, но они менее чувствительны и имеют меньшее разрешение, чем спектрофлуорометры. Флуорометры с фильтрами также могут работать только на длинах волн доступных фильтров, тогда как монохроматоры обычно свободно настраиваются в относительно широком диапазоне. Потенциальный недостаток монохроматоров проистекает из того же свойства, потому что монохроматор способен к ошибочной калибровке или неправильной настройке, когда длина волны фильтров фиксируется при изготовлении.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Флуоресцентная спектрофотометрия». Энциклопедия наук о жизни. Macmillan Publishers Ltd. 2002.
  2. ^ Лэнгридж, Э. Определение активности фосфатазы. ООО "Управление качеством". Получено 2013-12-20.
  3. ^ Кей, Х. (1935). «Некоторые результаты применения простого теста на эффективность пастеризации». Ланцет. 225 (5835): 1516–1518. Дои:10.1016 / S0140-6736 (01) 12532-8.
  4. ^ Hoy, W. A .; Нив, Ф. К. (1937). «Тест на фосфатазу для эффективной пастеризации». Ланцет. 230 (5949): 595. Дои:10.1016 / S0140-6736 (00) 83378-4.
  5. ^ BS EN ISO 11816-1: 2013
  6. ^ Бьянкалана М., Койде С. (июль 2010 г.). «Молекулярный механизм связывания тиофлавина-Т с амилоидными фибриллами». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Белки и протеомика. 1804 (7): 1405–12. Дои:10.1016 / j.bbapap.2010.04.001. ЧВК  2880406. PMID  20399286.