什么是分光荧光计？分光荧光计的应用及原理

2024年07月25日 08:42 来源：深圳市京都玉崎电子有限公司

什么是分光荧光计？

分光荧光计是一种分析样品中分子和离子发出的光的设备。

光谱仪的一种，其他例子包括紫外/可见分光光度计和红外分光光度计。由于每个分子和离子的发射光谱都不同，因此可以根据发射峰的波长和强度来定量样品中所含的成分。

荧光分光光度计极其灵敏，用于检测痕量成分。此外，在生物化学领域，它与结合特定化合物的荧光探针结合使用，以分析生物体中蛋白质的运动。

此外，在含有多种成分的样品中，例如生物体和食品，每种成分的排放重叠，导致复杂的光谱，然而，最近，通过应用多变量分析等统计分析方法，可以对多种成分进行分析。还正在考虑提取信息。

使用荧光分光光度计方法进行的定量分析一般比分光光度法灵敏1000倍以上，因此荧光分光光度计用于检测和定量样品中所含的微量成分。

具体而言，我们测量作为白光LED和有机EL器件的发光效率指标的量子产率，并分析器件发出的光的光谱。频谱分析极其复杂，但分析软件也变得越来越复杂，可以提取多种信息。

什么是分光荧光计？分光荧光计的应用及原理

图1 荧光分光光度计原理

分光荧光计是一种使用荧光（或磷光）的设备，当分子和离子的电子从激发态返回到基态时，它会以光的形式发射多余的能量。每个分子都具有自己的能态，并选择性地吸收特定波长的光以跃迁到激发态。

处于激发态的电子立即返回到基态，但此时它们发出的光的波长与激发态和基态之间的能级差相对应。请注意，除非将照射光设置为样品吸收的波长，否则不会发射荧光，并且无法进行测量。

图 2. 荧光分光光度计和多变量分析

通过对含有大量有机物质的样品（例如食品）进行荧光测量，正在尝试分析可按原产地或原材料进行分类的模式。当样品含有多种成分时，荧光分光光度计测量得到的光谱是每种成分发出的荧光之和。

一般来说，含有多种成分的样品的荧光光谱极其复杂且难以分析。特别是在含有许多有机物质的样品中，例如食品和饮料，会出现许多峰，只能由专家进行分析。

另一方面，最近，人们尝试使用多元分析和统计分析方法从食品和其他材料的复杂发射光谱中获取信息。例如，通过使用作为多变量分析方法的主成分分析(PCA)，可以将诸如光谱之类的多维数据压缩成二维或三维。

通过根据降维后每个样本的分布将样本分组来进行分析。

图 3. 荧光分光光度计的使用

在生物化学领域，通过将荧光探针选择性地与特定蛋白质、钙离子等结合，可以对相关成分进行定量。例如，在钙离子的检测中，可以使用称为螯合剂的化合物，其具有选择性地夹紧离子的结构。

此外，经生物来源荧光蛋白修饰的聚合物也可用作荧光探针。这种聚合物源自荧光蛋白，它的引入使活细胞能够自我复制。

诺贝尔奖获得者日本科学家下村修因发现这种绿色荧光蛋白而受到赞誉。生物分子的分析已经取得了长足的进步，因为已经可以将荧光蛋白引入生物分子中，并可以使用荧光计进行高灵敏度的检测。

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