蛍光偏光 – ウィキペディア

フルオロフォアが線形偏光光で刺激される場合、いくつかの例外を除いて、線形偏光光も放射します。この現象はそうします 蛍光偏光 呼び出されました。

フルオロフォアが可動性があり、部屋にしっかりと配置されていない場合、蛍光偏光は可動フルオロフォアの回転、すなわち回転拡散定数、つまり刺激状態の寿命、つまり光子の吸収と光子のエミッションの排出の間の時刻、つまり、蛍光の平均化の平均化の間で、非常に小さい蛍光寿命です。植物は通常、測定された蛍光偏光に影響を与えるほど十分に大きい。

基本的な測定技術 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

提案ライトは、偏光子で直線的に偏光され、テストに落ちます。排出光は、2番目の偏光子である分析装置で分析されます。この目的のために、排出光の強度は、偏光子の位置に対して分析器の2つの位置で測定されます。

1. 偏光子とアナライザーが互いに平行である場合、蛍光強度は提案ライトのレベルと平行に測定されます。この強度 – 平行放射 – はAsです
   ${displaystyle i_ {parallel}}$

   専用。

2. 偏光子とアナライザーが互いに垂直である場合、蛍光強度は提案光のレベルに対して垂直に測定されます。この強度 – 垂直放射 – はAsです
   ${displaystyle i_ {perp}}$

   専用。

二極化、異方性、完全な強さ [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

違い d 間

${displaystyle i_ {parallel}}$

と

${displaystyle i_ {perp}}$

発光光の偏光の程度の尺度として使用されます。

は d ゼロと同じように、調べたフルオロフォアの回転速度は非常に速いため、フルオロフォアの方向は、活気のある蛍光剤の蛍光寿命内で確率的に分割されます。その後、完全に無分極放射光が測定されます。

は d 同じことに、検査されたフルオロフォアの回転速度は非常に遅いため、フルオロフォアの生きた寿命は活気のある蛍光寿命内に変化しません。提案光の偏光は発光光に保存されます。ただし、これを行うには、排出光を提案光と同じ角度で蛍光剤から放射する必要があります。これは通常そうではありません。つまり、たとえ回転しなくても、蛍光剤を介して吸収された光の放出光の固有の回転があります。

違い d 要因で常に標準化されています。標準化が異なる2つの異なる値が自分自身を確立しました：偏光 p そして異方性 a 。

偏光 p と定義されている：

${displaystyle p = {frac {i_ {parallel} -gcdot i_ {perp}} {i_ {parallel}+gcdot i_ {perp}}}}}$

。

重み係数 g 別のデバイスファクターです。の測定値

${displaystyle i_ {parallel}}$

と

${displaystyle i_ {perp}}$

並列放射と垂直放射のための検出器システムの感度比は異なる可能性があるため、理想的な値から離れています。理想的な場合はそうです g = 1。

異方性 a と定義されている：

${displaystyle a = {frac {i_ {parallel} -gcdot i_ {perp}} {s}} = {frac {i_ {parallel} -gcdot i_ {perp}} {i_ {parallel}+2cdot i_ {perp}}}}}}}}$

。

総強度 s と定義されている：

${displaystyle s = i_ {parallel}+2cdot gcdot i_ {perp}}$

。

デバイスファクター g 読みます：

${displaystyle g = {frac {i_ {perp}} {i_ {parallel}}}}}}$

。

g – ファクターは、蛍光に基づいて実際の測定の前に決定されます。 2つの強度

${displaystyle i_ {perp}}$

と

${displaystyle i_ {parallel}}$

強度とまったく逆になります

${displaystyle i_ {perp}}$

と

${displaystyle i_ {parallel}}$

そうです：

1. なります
   ${displaystyle i_ {perp}}$

   偏光子が90°で、アナライザーが0°であると判断されました

   ${displaystyle i_ {perp}}$

   確かに、偏光子が0°で、アナライザーが90°の場合。

2. なります
   ${displaystyle i_ {parallel}}$

   偏光子が90°で、アナライザーが90°であると判断されました

   ${displaystyle i_ {parallel}}$

   確かに、偏光子が0°で、アナライザーが0°の場合。

偏光と異方性の間のつながり [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

偏光と異方性の間には、次の関係が存在します。

${displaystyle p = {frac {3、a} {2+a}}}$

${displaystyle a = {frac {2、p} {3-p}}}$

したがって、偏光と異方性は互いに直接変換できます。

不均一なフルオロフォラ集団 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

異なるフルオロフォラ集団がある場合、混合偏光

${displaystyle {overline {p}}}$

またはモギソトロピー

${displaystyle {overline {a}}}$

測定。

混合偏光の場合

${displaystyle {overline {p}}}$

グレゴリオ・ウェーバーによると、できます ^[初め] 次の接続が書かれています。

${displaystyle {frac {1} {overline {p}}} – {frac {1} {3}} = {frac {1} {sum _ {i = 1}^{n} {frac {f_ {i}}} {{{1}} {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{1}）））{{{1}} {3}}}}}}}$

ある

${displaystyle p_ {i}}$

の偏光 私 10個のフルオロフォラ個体群と

${displaystyle f_ {i}}$

の割合 私 全体的な強度での10個のフルオロフォラ個体群 s ：

${displaystyle f_ {i} = {frac {s_ {i}} {sum _ {j = 1}^{m} s_ {j}}} = {frac {s_ {i}} {s}}}}}$

。

偏光と異方性との関係のため、メカニズムのためのウェーバーの公式

${displaystyle {overline {a}}}$

形成されます：

${displaystyle {overline {a}} = sum _ {i = 1}^{n} f_ {i}、a_ {i}}$

バックグラウンド強度が実際の測定信号から控除される場合、不均一なフルオロフォラ集団の特殊なケースが存在します。

${displaystyle p = {frac {（i_ {parallel} -i_ {parallel、、mathrm {background}）-g、（i_ {perp} -i_ {perp ,, mathrm {background}）} {（i_ {parallel} -i_ {i_ {baugnenment}）+g、（I_ ）}}}$

${displaystyle a = {frac {（i_ {parallel} -i_ {parallel ,, mathrm {background}）-g、（i_ {perp} -i_ {perp ,, mathrm {background}）} {（i_ {parigle} -i_ {baugnenment}）{parallel}）+2 }）}}}$

類似点の強度とバックグラウンドの垂直放射は、別の測定で決定する必要があります。

フルオロフォラの可動性の蛍光偏光に応じて [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

固定蛍光測定におけるフルオロフォールの可動性に対する蛍光偏光の依存性は、 ^[2] 1926年、茶色の分子運動の理論に由来する。彼にちなんで名付けられた ペリン方程式 測定された偏光、蛍光生活の間のつながりについて説明します

${displaystyle tau}$

ロータリーリラクゼーション時間

${displaystyle rho}$

。ペリン方程式は次のとおりです。

${displaystyle left（{frac {1} {p}} – {frac {1} {3}}右）=左（{frac {1} {p_ {0}}} – {frac {1} {3}}右）$

ある

${displaystyle p_ {0}}$

不動のフルオロフォラの固有の偏光。

偏光との関係のため p そして異方性 a – そして接続

${displaystyle rho = 3、theta}$

回転緩和時間の間

${displaystyle rho}$

および回転相関時間

${displaystyletheta}$

– ペリン方程式を書き直すことはできますか？

${displaystyle {frac {1} {a}} = {frac {1} {a_ {0}}}、左（1+ {frac {tau} {theta}}右）}}$

ある

${displaystyle a_ {0}}$

不動の蛍光剤の固有の異方性、

${displaystyle p_ {0}}$

。

方程式の元の言葉遣いと比較してよりコンパクトであるため、通常、ペリン方程式の次の表現が推奨されます。

${displaystyle {frac {a_ {0}} {a}} = 1+ {frac {tau} {theta}}}}$

蛍光生活

${displaystyle tau}$

動的消光プロセスがない限り、各フルオロフォールの固体ファブリックサイズです。もしも

${displaystyle theta rightArrow infty}$

、つまり、フルオロフォアが実際にはもはや回転しない場合（たとえば、非常に粘性のある溶液で）、商は

${displaystyle a/a_ {0}}$

1つ、つまり、 a 固有の異方性です a ₀ 。それについて

${displaystyle theta rightArrow 0}$

、つまり、フルオロフォアの回転は無限であり、異方性は a また、約0.ワイル

${displaystyle tau}$

と

${displaystyletheta}$

同じ大きい値のみがゼロを取ることができ、ペリン方程式の線形接続のために、異方性はそれに続きます a ゼロと内因性異方性の間の値のみ a ₀ 受け入れることができます。同様に、偏光が適用されます p また、ゼロと内因性偏光の間の値のみ p ₀ 受け入れることができます。

水溶液中の球状分子の場合、回転相関時間は

${displaystyletheta}$

次のコンテキストが確立されます。

${displaystyle theta = {frac {eta、v} {r、t}}}}$

ある

${displaystyle eta}$

溶媒の粘度、 t 温度です r ガス定数です の 蛍光剤の分子量です。一般的な関係は、これらの条件のペリン方程式から続きます。

• 死の異方性 a 蛍光剤の体積が増加すると増加します。
• 死の異方性 a 溶媒の粘度が増加すると増加します。
• 死の異方性 a 温度が上がると減少します。
• 死の異方性 a 蛍光寿命が減少します
  ${displaystyle tau}$

  増加しました。

1. ↑ グレゴリオ・ウェーバー： 高分子の蛍光の偏光。 1.理論と実験方法 、生化学ジャーナル、 51 、145–155、（1952）。
2. ↑ フランシス・ペリン： 蛍光光の偏光。出口状態の分子の平均寿命 、物理ジャーナル、 7 、No。12、390–401、（1926）。