時間分辨熒光光譜在生物、化學(xué)中的應(yīng)用時間分辨熒光光譜在生物、化學(xué)中的應(yīng)用主要內(nèi)容熒光原理及時間分辨熒光光譜的實現(xiàn)時間分辨熒光光譜在生命科學(xué)中的應(yīng)用舉例時間分辨熒光光譜在化學(xué)中的應(yīng)用舉例主要內(nèi)容熒光原理及時間分辨熒光光譜的實現(xiàn)s0120s1s2Fluorescence（熒光）轉(zhuǎn)動碰撞Intensity1/eτTimeI(t)=I0e-t/τ

分子能級圖τ:熒光壽命s0120s1s2Fluorescence轉(zhuǎn)動碰撞IntenZ方向偏振的激發(fā)光：h熒光Anisotropy(各向異性）定義III+

2Ir=h時間推移各向異性值r0各向異性值變化快慢反映了周圍環(huán)境對發(fā)光分子的作用hZ方向偏振的激發(fā)光：h熒光Anisotropy(各向異性時間相關(guān)單光子計數(shù)方法(TCSPC)時間分辨熒光技術(shù)的實現(xiàn)

時間相關(guān)單光子計數(shù)技術(shù)頻閃觀測技術(shù)超快成像技術(shù)頻率上轉(zhuǎn)換技術(shù)相調(diào)制技術(shù)

……時間相關(guān)單光子計數(shù)方法時間分辨熒光技術(shù)的實現(xiàn)時間相關(guān)單光子穩(wěn)態(tài)熒光光譜時間分辨熒光光譜皮秒、飛秒激光器有很大的發(fā)展高速響應(yīng)的探測器的問世眾多熒光探針分子的出現(xiàn)最近20年時間分辨熒光光譜廣泛應(yīng)用于生物、化學(xué)領(lǐng)域穩(wěn)態(tài)熒光光譜皮秒、飛秒激光器有很大的發(fā)展高速響應(yīng)的探測器的問DNA和RNA的排序和空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級、二級和三級結(jié)構(gòu)

DNA與蛋白質(zhì)間的相互作用蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)間的相互作用動態(tài)跟蹤許多生理過程……時間分辨熒光光譜在生命科學(xué)中應(yīng)用DNA和RNA的排序和空間結(jié)構(gòu)時間分辨熒光光譜在生命科學(xué)中

應(yīng)用時間分辨熒光檢測手段對DNA進(jìn)行測序Anal.Chem.1998,70,4771第一步：用以下四種熒光探針分子分別對低聚核苷酸進(jìn)行標(biāo)記(Cy5---ddCTP,MR200-1---ddGtp,JA169---ddTTP,JA242---ddATP)Cy5MR200-1JA169JA242應(yīng)用時間分辨熒光檢測手段對DNA進(jìn)行測序Anal.ChTGTAAAACGGCCAGTACATTTTGCCGGTCA???????????3`5`3`ddNTP???第二步：合成被測DNA鏈的互補(bǔ)鏈DNA聚合酶被檢測的DNA模板標(biāo)記后的引物帶堿基A,C，T，G的核苷酸特定的雙脫氧核苷ddNTPTGTAAAACGGCCAGTA第三步：測序結(jié)合TCSPC的測序裝置第三步：測序結(jié)合TCSPC的測序裝置最后得到測序結(jié)果CGT最后得到測序結(jié)果CGT

應(yīng)用時間分辨熒光研究DNA－Protein間的相互作用Biochemistry1991,37,1513Klenowfragment(EschericiacoliDNA聚合酶片斷)與DNA間的相互作用fluorescentprobe聚合位核酸外切位應(yīng)用時間分辨熒光研究DNA－Protein間的相互作用B時間分辨熒光各向異性衰減曲線r(t)=fe(t)?

re(t)+fb(t)?

rb(t)rb(t)respondstoburiedstatere(t)respondstoexposedstate時間分辨熒光各向異性衰減曲線r(t)=fe(t)?rQADLLaserObjectivez(QA)z(DL)SamplePolychromatorBeamSplitterDichroicMirrorNipkowDisk

應(yīng)用皮秒級熒光壽命成像譜對活細(xì)胞內(nèi)大分子狀態(tài)的鑒定K.Kemnitzhttp://www.europhoton.de多通道時間空間相關(guān)單光子計數(shù)（TSCSPC）顯微成像裝置QADLLaserObjectivez(QA)z(DL)Saethidiumbromide在活細(xì)胞中狀態(tài)22ns1.8nsethidiumbromide在活細(xì)胞中狀態(tài)22ns1時間分辨熒光光譜在化學(xué)中應(yīng)用舉例激發(fā)態(tài)動力學(xué)信息對于光物理、光化學(xué)及光生物學(xué)過程的理解起到重要作用時間分辨熒光光譜在化學(xué)中應(yīng)用舉例激發(fā)態(tài)動力學(xué)信息對于光物理、JournalofPhotochemistryandphotobiologyA:Chemistry132(2000)99JournalofPhotochemistryandPowderParticlesize(nm)355nmexcitationLifetime(ns)aβPT10163.8～0.030.63105b0.040.63148c0.080.63NS512200.430.64NS9O30001.60.7aResolutionisabout0.03ns.bHeattreatedat800ｏCfor2h.cHeattreatedat900ｏCfor2h.金紅石熒光衰減曲線的擬合I=I0tβ–1exp｛–(t/τ)β｝PowderParticleIntensity/a.u.Time/ns分散于溶液中的TiO2在Fe3+加入前后的熒光衰減Intensity/a.u.Time/ns分散于溶液中的分散于溶液中的TiO2在Fe3+加入前后發(fā)射光子數(shù)WithoutFe3+(b)WithFe3+分散于溶液中的TiO2在Fe3+加入前后發(fā)射光子數(shù)Witho在Fe3+溶液中TiO2光催化水氧化的反應(yīng)機(jī)理在Fe3+溶液中TiO2光催化水氧化的反應(yīng)機(jī)理時間分辨熒光光譜在生物、化學(xué)中的應(yīng)用課件DLsystemQAsystemDLsystemQAsystem

時間分辨熒光壽命譜對HairpinRibozyme(RNA)三級結(jié)構(gòu)的分析熒光標(biāo)記的ribozyme(核黃素)的示意圖時間分辨熒光壽命譜對HairpinRibozyme(R34?78?34?78?Z方向偏振的激發(fā)光：h熒光Anisotropy(各向異性）定義III+

2Ir=Z方向偏振的激發(fā)光：h熒光Anisotropy(各向異性各向異性值變化快慢這過程反映了周圍環(huán)境對發(fā)光分子的作用時間推移各向異性值r0激發(fā)態(tài)分子偶極距的空間分布：h各向異性值變化快慢這過程反映了周圍環(huán)境對發(fā)光分子的作用時間推時間分辨熒光光譜在生物、化學(xué)中的應(yīng)用時間分辨熒光光譜在生物、化學(xué)中的應(yīng)用主要內(nèi)容熒光原理及時間分辨熒光光譜的實現(xiàn)時間分辨熒光光譜在生命科學(xué)中的應(yīng)用舉例時間分辨熒光光譜在化學(xué)中的應(yīng)用舉例主要內(nèi)容熒光原理及時間分辨熒光光譜的實現(xiàn)s0120s1s2Fluorescence（熒光）轉(zhuǎn)動碰撞Intensity1/eτTimeI(t)=I0e-t/τ

分子能級圖τ:熒光壽命s0120s1s2Fluorescence轉(zhuǎn)動碰撞IntenZ方向偏振的激發(fā)光：h熒光Anisotropy(各向異性）定義III+

2Ir=h時間推移各向異性值r0各向異性值變化快慢反映了周圍環(huán)境對發(fā)光分子的作用hZ方向偏振的激發(fā)光：h熒光Anisotropy(各向異性時間相關(guān)單光子計數(shù)方法(TCSPC)時間分辨熒光技術(shù)的實現(xiàn)

時間相關(guān)單光子計數(shù)技術(shù)頻閃觀測技術(shù)超快成像技術(shù)頻率上轉(zhuǎn)換技術(shù)相調(diào)制技術(shù)

……時間相關(guān)單光子計數(shù)方法時間分辨熒光技術(shù)的實現(xiàn)時間相關(guān)單光子穩(wěn)態(tài)熒光光譜時間分辨熒光光譜皮秒、飛秒激光器有很大的發(fā)展高速響應(yīng)的探測器的問世眾多熒光探針分子的出現(xiàn)最近20年時間分辨熒光光譜廣泛應(yīng)用于生物、化學(xué)領(lǐng)域穩(wěn)態(tài)熒光光譜皮秒、飛秒激光器有很大的發(fā)展高速響應(yīng)的探測器的問DNA和RNA的排序和空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的一級、二級和三級結(jié)構(gòu)

DNA與蛋白質(zhì)間的相互作用蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)間的相互作用動態(tài)跟蹤許多生理過程……時間分辨熒光光譜在生命科學(xué)中應(yīng)用DNA和RNA的排序和空間結(jié)構(gòu)時間分辨熒光光譜在生命科學(xué)中

應(yīng)用時間分辨熒光檢測手段對DNA進(jìn)行測序Anal.Chem.1998,70,4771第一步：用以下四種熒光探針分子分別對低聚核苷酸進(jìn)行標(biāo)記(Cy5---ddCTP,MR200-1---ddGtp,JA169---ddTTP,JA242---ddATP)Cy5MR200-1JA169JA242應(yīng)用時間分辨熒光檢測手段對DNA進(jìn)行測序Anal.ChTGTAAAACGGCCAGTACATTTTGCCGGTCA???????????3`5`3`ddNTP???第二步：合成被測DNA鏈的互補(bǔ)鏈DNA聚合酶被檢測的DNA模板標(biāo)記后的引物帶堿基A,C，T，G的核苷酸特定的雙脫氧核苷ddNTPTGTAAAACGGCCAGTA第三步：測序結(jié)合TCSPC的測序裝置第三步：測序結(jié)合TCSPC的測序裝置最后得到測序結(jié)果CGT最后得到測序結(jié)果CGT

應(yīng)用時間分辨熒光研究DNA－Protein間的相互作用Biochemistry1991,37,1513Klenowfragment(EschericiacoliDNA聚合酶片斷)與DNA間的相互作用fluorescentprobe聚合位核酸外切位應(yīng)用時間分辨熒光研究DNA－Protein間的相互作用B時間分辨熒光各向異性衰減曲線r(t)=fe(t)?

re(t)+fb(t)?

rb(t)rb(t)respondstoburiedstatere(t)respondstoexposedstate時間分辨熒光各向異性衰減曲線r(t)=fe(t)?rQADLLaserObjectivez(QA)z(DL)SamplePolychromatorBeamSplitterDichroicMirrorNipkowDisk

應(yīng)用皮秒級熒光壽命成像譜對活細(xì)胞內(nèi)大分子狀態(tài)的鑒定K.Kemnitzhttp://www.europhoton.de多通道時間空間相關(guān)單光子計數(shù)（TSCSPC）顯微成像裝置QADLLaserObjectivez(QA)z(DL)Saethidiumbromide在活細(xì)胞中狀態(tài)22ns1.8nsethidiumbromide在活細(xì)胞中狀態(tài)22ns1時間分辨熒光光譜在化學(xué)中應(yīng)用舉例激發(fā)態(tài)動力學(xué)信息對于光物理、光化學(xué)及光生物學(xué)過程的理解起到重要作用時間分辨熒光光譜在化學(xué)中應(yīng)用舉例激發(fā)態(tài)動力學(xué)信息對于光物理、JournalofPhotochemistryandphotobiologyA:Chemistry132(2000)99JournalofPhotochemistryandPowderParticlesize(nm)355nmexcitationLifetime(ns)aβPT10163.8～0.030.63105b0.040.63148c0.080.63NS512200.430.64NS9O30001.60.7aResolutionisabout0.03ns.bHeattreatedat800ｏCfor2h.cHeattreatedat900ｏCfor2h.金紅石熒光衰減曲線的擬合I=I0tβ–1exp｛–(t/τ)β｝Powder