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熒光技術(shù)在生物化學(xué)及分子生物學(xué)研究中的作用

更新時(shí)間:2015-09-30點(diǎn)擊次數(shù):3541
       紫外分析儀熒光技術(shù)在生物化學(xué)及分子生物學(xué)研究中應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面:  

  1、物質(zhì)的定性:不同的熒光物質(zhì)有不同的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜,因此可用熒光進(jìn)行物質(zhì)的鑒別。與吸收光譜法相比,熒光法具有更高的選擇性。  

  2、定量測(cè)定:利用在較低濃度下熒光強(qiáng)度與樣品濃度成正比這一關(guān)系可以定量分析樣品中熒光組分的含量,常用于測(cè)定氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸的含量。熒光定量測(cè)定的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高,例如維生素B2的測(cè)定*可達(dá)1毫微克/毫升,這一優(yōu)點(diǎn)使測(cè)定時(shí)所需要樣品量大大減少。  這種定量測(cè)定方法還可應(yīng)用于酶催化的反應(yīng),只要反應(yīng)前后有熒光強(qiáng)度的變化,就可用來(lái)測(cè)定酶的含量及酶反應(yīng)的速率等。  

  3、研究生物大分子的物理化學(xué)特性及其分子的結(jié)構(gòu)和構(gòu)象:熒光的激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、量子產(chǎn)率和熒光壽命等參數(shù)不僅和分子內(nèi)熒光發(fā)色基團(tuán)的本身結(jié)構(gòu)有關(guān),而且還強(qiáng)烈地依賴于發(fā)色團(tuán)周圍的環(huán)境,即對(duì)周圍環(huán)境十分敏感。利用此特點(diǎn)可通過(guò)測(cè)定上述有關(guān)熒光參數(shù)的變化來(lái)研究熒光發(fā)色團(tuán)所在部位的微環(huán)境的特征及其變化。在此研究中,除了利用生物大分子本身具有的熒光發(fā)色團(tuán)(如色氨酸、酪氨酸、鳥苷酸等,此類熒光稱為內(nèi)源熒光)以外,可將一些特殊的熒光染料分子共價(jià)地結(jié)合或吸附在生物大分子的某一部位,通過(guò)測(cè)定該染料分子的熒光特性變化來(lái)研究生物大分子,這種染料分子被稱為“熒光探針”,它們發(fā)出的熒光一般稱為外源熒光。熒光探針的應(yīng)用,大大地開(kāi)拓了熒光技術(shù)在分子生物學(xué)中的應(yīng)用范圍。   

  4、利用熒光壽命、量子產(chǎn)率等參數(shù)可以研究生物大分子中的能量轉(zhuǎn)移現(xiàn)象:通過(guò)該現(xiàn)象的研究,可以獲得生物大分子內(nèi)部的許多信息。

  以往人們常用熒光偏振做指標(biāo)來(lái)研究生物大分子動(dòng)力學(xué)。人們趨于用熒光偏振隨時(shí)間的衰減來(lái)研究這些問(wèn)題。在這種方法中,激發(fā)光不是一連續(xù)的面偏振光,而是一偏振的光脈沖,因此測(cè)得的F∥和F是在兩個(gè)不同方向上偏振的熒光隨時(shí)間的衰減,它既和熒光壽命τ有關(guān),又與分子在溶液中的運(yùn)動(dòng)有關(guān),因此常表示為F∥(t)和F⊥(t)。由它們可得一相當(dāng)重要的物理量——各向異性參數(shù)At)。由At)可推測(cè)生物大分子的形狀、分子轉(zhuǎn)動(dòng)弛豫時(shí)間(即從一個(gè)定向的狀態(tài)到一個(gè)無(wú)定向狀態(tài)所要的時(shí)間),進(jìn)而可以推知生物大分子的大小、分子在溶液中的轉(zhuǎn)動(dòng)角度和時(shí)間之間的函數(shù)關(guān)系。由這些結(jié)果可以研究分子之間的相互作用、分子間結(jié)合的緊密程度、蛋白質(zhì)、核酸分子的解聚程度等等。  

  另外,熒光技術(shù)在免疫學(xué)中亦有廣泛的應(yīng)用。zui重要的就是熒光抗體法。將某些熒光染料與血清抗體相結(jié)合,這種標(biāo)記的抗體仍可專一地與相應(yīng)抗原發(fā)生結(jié)合,形成的復(fù)合體具有熒光特性,從而可以確定抗原或抗體的存在及其含量。 

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