双荧光团化合物分子内能量转移的研究2-(ω-联苯基取代多亚甲基)-5-联苯基恶二唑-1、3、4

本文对双荧光团化合物2-(ω-联苯基取代多亚甲基)-5-联苯基恶二唑—1、3、4,及其对应的模型化合物2-甲基-5-联基恶二唑,通过测定荧光光谱的方法,对分子内给体与受体之间的能量转移进行了研究,从实验结果初步得到了双荧光团化合物比相应的单荧光团化合物混合体系的能量转移速率高,荧光强度有明显的提高。并从化合物的结构上对给体与受体之间的距离对能量转移速率常数的影响作了初步探讨。     

单分子荧光共振能量转移数据处理的优化算法

单分子荧光共振能量转移(smFRET)技术是当今单分子生物物理研究领域的重要实验手段,该技术通过测量供体、受体荧光光强以及二者间的共振能量转移效率,揭示标记位点间的距离,用于研究DNA、蛋白质等生物大分子的构象变化.然而,当前传统数据处理方法大量依赖人工干预,噪音大,严重影响了实验效率和数据的可靠性.本文提出了一种针对smFRET数据的自动分析算法.该算法主要包括三个部分:基于计算供体与受体荧光光强的相关系数来确定受体与供体对应荧光点的自动匹配算法、甄别错误点的筛选算法以及基于隐马尔可夫模型的全局拟合算法.经改进后的算法大大简化了传统算法中需要人工干预的步骤,而且自动筛除了实验数据中主要的几类噪音.将改进的算法应用于人类端粒重复序列G-四联体(G4)DNA折叠动力学的数据分析,结果显示优化算法比传统算法能够更快地得到更高信噪比的数据,而且该数据结果清晰地表明G4的折叠体现出多态性并受到钾离子浓度的影响.     

CdTe量子点-铜酞菁复合体系荧光共振能量转移的研究

以波长为780 nm、重复频率为76 MHz、脉宽为130 fs的飞秒激光作为激发光源, 采用超快时间分辨光谱技术研究了CdTe量子点-铜酞菁复合体系的荧光共振能量转移. 实验结果表明, 在780 nm的双光子激发条件下, 复合体系中CdTe量子点的荧光寿命随着铜酞菁溶液浓度的增加而减少, 荧光共振能量转移效率增加. 同时也研究了激发功率对荧光共振能量转移效率的影响. 结果表明, 随着激发光功率的增加, 复合体系溶液中CdTe量子点的荧光寿命增加, 荧光共振能量转移效率减小, 其物理机理是因为高激发功率下的热效应和由双光子诱导的高阶激发态的跃迁. 当激发光功率为200 mW时, 双光子荧光共振能量转移效率为43.8%. 研究表明CdTe量子点-铜酞菁复合体系是非常有潜力的第三代光敏剂.     

聚二甲基硅氧烷微流道中光流控荧光共振能量转移激光

将单一折射率的石英裸光纤植入由聚二甲基硅氧烷构成的基片微流道中,以低折射率的罗丹明B(RhB)和吡啶821(LDS821)乙醇溶液构成的供体和受体对作为激光增益介质.采用沿光纤轴向消逝波抽运方式,首先以波长为532nm的连续波激光器作为激励光,对荧光共振能量转移特性参数进行了研究.然后以波长为532nm的脉冲激光器作为抽运光,通过直接激励供体分子RhB,并将其能量转移给临近的受体分子LDS821,在不改变抽运光波长的条件下,实现了较低阈值(1.26μJ/mm~2)的受体LDS821激光辐射.     

由供体受体对的发射谱直接拟合计算荧光共振能量转移效率

荧光共振能量转移(FRET)广泛用于研究分子间的距离以及相互作用,但是由于光谱的串扰和荧光强度对浓度依赖的复杂性,很难定量测量FRET效率.本文提出了一种利用供体、受体和供体受体对的发射谱通过计算机拟合计算FRET效率的理论和方法.该方法适用于选择性地激发供体和受体与供体的浓度比已知的情况,因而适合基于绿色荧光蛋白(GFP)供体-受体对.本文利用该方法拟合计算了Cameleon分别在零钙和饱和钙时的FRET效率.     

CdTe量子点与罗丹明B水溶液体系下的双光子激发荧光共振能量转移

采用时间分辨荧光光谱技术研究了在双光子激发下不同尺寸的量子点与罗丹明B 之间的荧光共振能量转移. 研究结果表明, 在800 nm的双光子激发条件下, 体系间能量转移效率随着供体吸收光谱与受体荧光光谱的光谱重叠程度增加而增加; 理论分析表明, 供体和受体间的Förster半径增加是导致其双光子能量转移效率增大的物理原因. 同时, 研究了罗丹明B浓度对荧光共振能量转移效率的影响. 研究结果表明, 量子点的荧光寿命随着罗丹明B浓度的增加而减小; 量子点与罗丹明B之间的荧光共振能量转移效率随着罗丹明B浓度的增加而增加; 当罗丹明B浓度为3.0×10^-5 mol·L^-1时, 双光子荧光共振能量转移效率为40.1%.     

牛血清白蛋白与VB2间的荧光共振能量转移

以发射波长350nm的牛血清白蛋白(BSA)为给体,维生素B2(VB2)为受体,研究了在Tris-HCl缓冲体系中BSA与VB2之间的荧光共振能量转移。实验结果表明,在pH=7.43的Tris-HCl缓冲体系中,VB2在1.2×10-6—1.2×10-5mol/L范围内与Fa/Fd呈现良好线性关系(r=0.9973),1个BSA给体最多可与10个VB2受体发生有效的共振能量转移。     

有机分子隔离层对机械抛光金属银表面的罗丹明6G荧光增强效应的影响

采用物理吸附法,在机械抛光纯银表面引入对巯基苯胺(p-Amiothiophenol,PATP)分子充当隔离层,运用激光光谱学方法研究隔离层对位于银表面附近的罗丹明6G(Rh6G)分子的荧光增强效应影响。实验结果表明,未经PATP分子修饰的机械抛光金属衬底对Rh6G分子表现为猝灭效应,而经过PATP分子修饰后的银表面对Rh6G分子的荧光发射具有增强效应。根据局域表面等离子共振及辐射能量转移模型对实验观测所得结果进行了分析研究,结果表明,PATP有机分子隔离层的引入有效地减小了荧光分子与金属衬底之间的无辐射能量速率,提高了荧光辐射强度。     

打开DNA双链的物理新方法——激光微流法

文章报道了一种打开DNA双链的物理方法——激光微流法.DNA双链分子被固定在石英片的表面,在一定强度的激光衰逝波和微流振荡共同作用下,DNA双链间的氢键被迅速打开.利用全内反射单分子荧光共振能量转移技术,可以观察到激光微流法打开单个DNA的动力学过程.通过对激光进行控制,可以准确地打开连接在石英表面特定位置的DNA双链.DNA分子打开的比例与激光功率的关系表明微流产生的机械能与激光光能在DNA双链打开过程中缺一不可.     

外电场操控单分子的偶极取向极化特性研究

单分子偶极取向的有效操控对于提高单分子荧光收集效率及荧光共振能量转移等相关研究具有重要的意义.本文通过测量单分子荧光偏振特性的变化,研究了外部电场作用下极性单分子的偶极取向极化特性,实现了外电场对单分子偶极取向的有效操控.研究发现电场方向与单分子样品表面平行时,掺杂在聚甲基丙烯酸甲酯聚合物薄膜中的取向随机分布的极性单分子荧光偏振方向呈现出双峰统计分布规律,表明在溶剂挥发过程中外电场诱导极性单分子偶极取向进行了重新分布.