照明
熒光燈
常見的熒光燈就是一個例子。 燈管內部被抽成真空再注入少量的水銀。燈管電極的放電使水銀發出紫外波段的光。這些紫外光是不可見的,并且對人體有害。所以燈管內壁覆蓋了一層稱作磷(熒)光體的物質,它可以吸收那些紫外光并發出可見光。
可以發出白色光的發光二極管(LED)也是基于類似的原理。由半導體發出的光是藍色的,這些藍光可以激發附著在反射極上的磷(熒)光體,使它們發出橙色的熒光,兩種顏色的光混合起來就近似地呈現出白光。
熒光筆
熒光筆有熒光劑,它遇到紫外線(太陽光、日光燈、水銀燈比較多)時會產生熒光筆熒光效應,發出白光,從而使顏色看起來有刺眼的熒光感覺。 熒光筆的熒光跟我們手表、熒光棒的熒光原理不相同,熒光棒是內部發生放射性反應,產生的射線激發外周的熒光粉發光,因此它們在夜里沒有任何紫外線的情況下都能發光。而熒光筆則一定有紫外線情況下才會發熒光,這一點你只要把熒光筆的筆跡靠近捕蚊燈、驗鈔機就可以看得非常清楚。
生化和醫療
熒光在生化和醫藥領域有著廣泛的應用。人們可以通過化學反應把具有熒光性的化學基團粘到生物大分子上,然后通過觀察示蹤基團發出的熒光來靈敏地探測這些生物大分子。
采用熒光標記的鏈終止劑所得到的DNA測序圖
用于對DNA進行自動測序的鏈末端終止法:在原初的方法中,需要對DNA的引物端進行熒光標記,以便在測序凝膠板上確定DNA色帶的位置。在改進的方法中,對作為鏈終止劑的4種雙脫氧核苷酸(ddTBP)分別進行熒光標記,電泳結束后不同長度的DNA分子彼此分開,經紫外線照射,4種被標記的雙脫氧核苷酸發出不同波長的熒光。通過分析熒光的光譜便可以分辨出DNA的序列。DNA探測:溴化乙啶是一種熒光染料,當它在溶液中自由改變構型時,只能發出很弱的熒光;當它嵌入核酸雙鏈的堿基對之間與DNA分子結合后,便可以發出很強的熒光。因此在凝膠電泳中,一般加入溴化乙啶對DNA染色。DNA微陣列(生物芯片):需要對基因組探針進行熒光標記,最后通過熒光信號確定靶標序列。免疫學中的免疫熒光檢查法:對抗體進行熒光標記,從而可以根據熒光的分布和形態確定抗原的部位和性質。流式細胞儀(又稱熒光激活細胞分選器,FACS) :對樣本細胞進行熒光標記,再用激光束激發使之產生特定的熒光,然后用光學系統檢測并將信號傳輸到計算機進行分析,從而得到細胞相應的各種特性。熒光技術還被應用于探測和分析DNA及蛋白質的分子結構,尤其是比較復雜的生物大分子。水母發光蛋白最早是從海洋生物水母(Aequorea victoria)中分離出來的。當它與Ca離子共存時,可以發出綠色的熒光。這一性質已經被應用于實時觀察細胞內Ca離子的流動。水母發光蛋白的發現推動了人們進一步研究海洋水母并發現了綠色熒光蛋白(Green Fluorescent Protein,GFP)。綠色熒光蛋白的多肽鏈中含有特殊的生色團結構,無需外加輔助因子或進行任何特殊處理,便可以在紫外線的照射下發出穩定的綠色熒光,作為生物分子或基因探針具有很大的優越性,所以綠色熒光蛋白及相關蛋白已經成為生物化學和細胞生物學研究的重要工具。螢光顯微成像技術:全內反射熒光顯微鏡很多生物分子具有內稟的熒光性,不需要外加其他化學基團就可以發出熒光。有時侯這種內稟的熒光性會隨著環境的改變而改變,從而可以利用這種對環境變化敏感的熒光性來探測分子的分布和性質。例如膽紅素與血清白蛋白的一個特殊位點結合時,可以發出很強的熒光。又如當血紅細胞中缺少鐵或者含有鉛時,會產生出鋅原卟啉而不是正常的血紅素(血紅蛋白);鋅原卟啉具有很強的熒光性,可以用來幫助檢測病因。
寶石、礦物
寶石,礦物,纖維以及其他一些可以作為犯罪取證的材料可以在紫外線或者X射線的照射下發出不同性質的熒光。
紅寶石、翡翠、鉆石可以在短波長的紫外線下發出紅色的熒光,綠寶石、黃晶(黃玉)、珍珠也可以在紫外線下發出熒光。鉆石還可以在X射線下發出磷光。
概念區分
由光照(通常是紫外線或X射線)激發所引起的發光稱為光致發光,例如熒光和磷光;由化學反應所引起的發光稱為冷光,演唱會上用的熒光棒是通過兩種化學液體混合后發生化學反應發光的;由陰極射線(高能電子束流)所引起的發光稱為陰極射線發光,電視機顯現管的熒光屏發光就是陰極射線發光;生物體的冷發光現象是生物發光,比如螢火蟲發出的光,是“螢光”,“螢”字在古漢語中與“熒”字通假,部分華文地區,“螢”字與昆蟲有關。熒光在臺灣多稱螢光;在中國大陸多稱熒光,而“螢光”則通常是指螢火蟲發出的光。
儀器
測熒光一定要有儀器。通常用來檢測物質所含熒光量的儀器我們稱之為熒光分光光度計。
熒光分析儀的基本結構:激發光源、激發單色器、樣品室、發射單色器及檢測系統。
近期,中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所研究員蔣長龍團隊在熒光非侵入式可視化監測方面取得進展。研究團隊利用銪-鏑金屬有機框架(Eu-DyMOF)凝膠構建了一種非侵入式可穿戴眼貼熒光傳感器,并將......
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三維交聯的親水性聚合物網絡構成的熒光水凝膠材料,在發光傳感和檢測等方面具有優勢。近年來,科研人員開發出不含傳統大π共軛結構的發光系統。基于簇集誘導發光效應(CTE)的新興的、非常規的發光材料備受關注。......
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4月24日,由我所儀器分析化學研究室微型分析儀器研究組(105組)耿旭輝研究員、關亞風研究員團隊研發的“小型熒光檢測模塊(mFLD)”通過了中國儀器儀表學會組織的成果鑒定。鑒定委員會由中國科學院生態環......