Люминесценция биологических объектов

Июль 31, 2022

Главная
Физика
Люминесценция биологических объектов

Содержание

2. Люминесценция L -я - это излучение света телами, избыточное ! над тепловым излучением при той же
3. Различные виды люминесценции Люминесцируют возбужденные молекулы, и в зависимости от вида возбуждения различают: ИоноL-я – вызванная
4. ФотоL-я – под воздействием фотонов; ТрибоL-я – вызывается трением ПРИМЕР: 1605 г. Френсис Бекон – кристаллы
5. Фотолюминесценция Возникает при возбуждении атомов светом (УФ и коротковолновая часть видимого света) 20 – 400 нм
6. Флуоресценция –это испускание кванта света при переходе возбужденного электрона между синглетными уровнями (спин электрона не меняется).
7. –это испускание кванта света при переходе возбужденного электрона из триплетного состояния в синглетное (спин электрона меняется).
8. Назовите три отличия синглета от триплета ВОПРОС: синглет S0 S1* S1* S0 Т синглет синглет ОТВЕТ:
9. Закон Стокса для фотолюминесценции Спектр люминесценции сдвинут в сторону больших длин волн относительно спектра, вызвавшего эту
10. Стоксовая L-я Резонансная L-я Антистоксовая L-я (атом уже находится в возбужденном состоянии)
11. Форма спектра L-ии Характеристики L-ии Положение максимумаΛmax L Квантовый выход люминесценции (φ) Это отношение числа излучаемых
12. Люминесцентный качественный и количественный анализ. L- анализ – это метод исследования различных объектов, основанный на наблюдении
13. Количественный анализ –это метод, позволяющий определять концентрацию вещества в смесях по интенсивности спектра L-ии Отвечает на
14. Виды L-ии биологических объектов Под воздействием УФ Собственное свечение ( Первичная L-я) Вторичная L-я (возникает после
15. Макроанализ Это наблюдение невооруженным глазом L-ии объектов, облученных УФ излучением. Контроль качества фармакологических препаратов. Контроль качества
16. Люминесцентная микроскопия Это метод исследования, основанный на изучении под микроскопом L- го свечения объекта, возникающего при
17. Устройство L-го микроскопа 1. Источник для проведения фотовозбуждения: Ртутно-кварцевая лампа сверхвысокого давления (УФ) Поэтому линзы конденсора
18. E. Coli = кишечная палочка
19. 3. Флуоресцентные зонды и метки Это люминофоры, добавляемые к нелюминесцирующим веществам и связываемые с мембранами Флуоресцентные
20. ПРИМЕР: Определение скорости кровотока Внутривенно вводят флуоресцеин . Через несколько секунд ярко зеленая флуоресценция в тканях
22. Скачать презентацию

Слайд 2

Люминесценция
L -я - это излучение света телами,
избыточное !

над тепловым излучением
при той же температуре, возбужденное ! внешними источниками энергии и продолжающееся в течение времени, значительно превышающего период световых колебаний.

τL-ии = 10-9 - 10 6 с

τсвета

=10-15с

Видеман + Вавилов С.И.

ВАВИ́ЛОВ С.И.

1891 - 1951

Существенно дополнил, сказав о длительности

L- я – это надтемпературное свечение

Коротко:

(Lumen, Luminis – лат свет). «Холодное» свечение некоторых веществ)

Слайд 3

Различные виды люминесценции
Люминесцируют возбужденные молекулы, и в зависимости от вида возбуждения

различают:

ИоноL-я – вызванная ионами;
КатодоL-я – вызванная электронами;
рентгеноL-я – рентгеновским и γ - излучением

ПРИМЕР:

На TV экране

ПРИМЕР:

На экране рентгеновского аппарата

Слайд 4

ФотоL-я – под воздействием фотонов;
ТрибоL-я – вызывается трением
ПРИМЕР:
1605 г. Френсис

Бекон – кристаллы сахара

ЭлектроL-я – вызывается электрическим полем;

Хемилюминесценция – излучение сопровождающее экзотермические химические реакции

соноL- я – под действием УЗ;

Радио L-я возникает при возбуждении атомов продуктами радиоактивного распада;

Слайд 5

Фотолюминесценция
Возникает при возбуждении атомов светом (УФ и коротковолновая часть видимого света)

20 – 400 нм

УФ

555

видимое

Флуоресценция –ее характеризует кратковременное ″послесвечение″
10-7-10-8с после снятия возбуждения
ПРАКТИЧЕСКИ ЕГО НЕТ!
Свечение прекращается после снятия возбуждения

Фосфоресценция – ее характеризует длительное ″послесвечение″

В физиологических условиях практически не наблюдается.

Слайд 6

Флуоресценция –это испускание кванта света при переходе возбужденного электрона между синглетными

уровнями (спин электрона не меняется). Это разрешенный по спину излучательный переход.

S1*

синглет

10-8с

Время жизни в этом состоянии

Свечение прекращается после снятия возбуждения.

Тоник облучают

Видимым светом

УФ

Ярко флуоресцирующее лекарственное соединение хинин . В кислых р-рах синяя область 475 нм.

синглет

спин электрона не меняется

фл

Слайд 7

–это испускание кванта света при переходе возбужденного электрона из триплетного состояния

в синглетное (спин электрона меняется). Это запрещенный по спину излучательный переход.

Фосфоресценция

Банка в темноте

Облучили
видимым светом и УФ

Энергия, поглощенная веществом, высвобождается медленно в виде света.

спин электрона меняется

Свечение сохраняется после снятия возбуждения

10-3с

синглет

триплет

фосф

Слайд 8

Назовите три отличия синглета от триплета
ВОПРОС:
синглет
S0
S1*
S1*
S0
Т
синглет
синглет

ОТВЕТ:
Время жизни в триплете больше
Энергия

в триплете меньше
В триплете спин меняется

10-3с

10-8с

триплет

Слайд 9

Закон Стокса для фотолюминесценции
Спектр люминесценции сдвинут в сторону больших длин волн

относительно спектра, вызвавшего эту люминесценцию.

Λmax L

Λmax возб

УФ

Видим.

УФ

видимое

400 нм

760 нм

Свет L- ии характеризуется большей длиной волны, чем свет возбуждающий.

На законе Стокса основаны все методы измерения L-ии

Стокс Дж.

1819-1903(Кембридж)

Колба с раствором флуоресцеина.

Λвозб

Λ L

Слайд 10

Стоксовая L-я
Резонансная L-я
Антистоксовая
L-я (атом уже находится в возбужденном состоянии)

Слайд 11

Форма спектра L-ии
Характеристики L-ии
Положение максимумаΛmax L
Квантовый выход люминесценции (φ)

Это отношение числа излучаемых фотонов (Nизл) к числу поглощенных фотонов (Nпогл)

Это КПД L-ии

Для флуоресцеина

= 0,9

ВОПРОС:

Как это понимать?

ОТВЕТ:

На 10 погл-х квантов высветилось 9

ВОПРОС:

Для белков φ=0,03

На 100 погл-х высветилось 3

Слайд 12

Люминесцентный качественный и количественный анализ.
L- анализ – это метод

исследования различных объектов, основанный на наблюдении их люминесценции.

Качественный анализ –это метод,

позволяющий обнаруживать и идентифицировать вещества в смесях по форме спектра L-ии

Отвечает на вопрос:

Какое?

Определение:
наличия или отсутствия веществ;
Изучение структуры молекул
Химические превращения.

(по характерному для них свечению)

Слайд 13

Количественный анализ –это метод,
позволяющий определять концентрацию вещества в смесях по интенсивности

спектра L-ии

Отвечает на вопрос:

Сколько?

Чувствительность метода 10-10 г/см3

ВОПРОС:

Как понимаете?

Можно обнаруживать массу вещества 0, 1 нг

Ответ:

Слайд 14

Виды L-ии биологических объектов
Под воздействием УФ
Собственное свечение
( Первичная L-я)
Вторичная L-я

(возникает после соответствующей химической модификации имеющихся веществ)

Витамины В1, А, Е,В6

Белки
Триптофан

Тирозин

Фенилаланин

Белки содержат 3 собственных флуоресцирующих хромофора:

Под действием L-х красителей = люминофоров. Это вещества, способные превращать поглощаемую ими энергию в люминесценцию.

ПРИМЕР:

Витамины В12,С, Д

Наркотические вещества морфин и героин после обработки серной кислотой с послед. выщелачиванием дают синюю фл. Опр. до 0,02 мкг наркотика в крови.

зел. УФ. син

Слайд 15

Макроанализ
Это наблюдение невооруженным глазом L-ии объектов, облученных УФ излучением.
Контроль

качества фармакологических препаратов.

Контроль качества пищевых продуктов. Проводят по собственной L-ии

Диагностика кожных заболеваний (Проводят по собственной L-ии) :
под УФ свечение волос, кожи, ногтей при поражении их грибком и лишаем (Ярко зеленая окраска)

Лампа Вуда = лампа черного света ( дает УФ)

ПРИМЕР: При длительном хранении молока и сливок рибофлавин окисляется в люмихром. Цвет L-ии меняется от желто-зеленого к синему.

Слайд 16

Люминесцентная микроскопия
Это метод исследования, основанный на изучении под микроскопом L- го

свечения объекта, возникающего при его освещении УФ.

Слайд 17

Устройство L-го микроскопа
1. Источник для проведения фотовозбуждения:
Ртутно-кварцевая лампа сверхвысокого давления

(УФ)

Поэтому линзы конденсора и объектива….

Из кварца.

Чтобы увидеть L-ю нужны светофильтры.

2. Первичный светофильтр перед конденсором

Выделяет область спектра, которая вызывает L-ию

Λвозб

Цвет:

Фиолетовый, УФ

3. Вторичный светофильтр

Между объективом и окуляром- выделяет свет L-ии

Λ L

Цвет:

Зеленый, желтый

4. Наблюдают с помощью ФЭУ или визуально

Слайд 18

E. Coli = кишечная палочка

Слайд 19

3. Флуоресцентные зонды и метки
Это люминофоры, добавляемые к нелюминесцирующим веществам и

связываемые с мембранами

Флуоресцентные зонды
(нековалентная связь с БМ)

Флуоресцентные метки
(химическая связь)

это молекула, которая встраивается в структуру клетки, не меняя химических связей. (Нековалентная связь с мембраной)

Это люминофоры, ковалентно связанные с какими-либо молекулами, то есть путем образования химических связей.

Слайд 20

ПРИМЕР:
Определение скорости кровотока
Внутривенно вводят флуоресцеин . Через несколько секунд ярко

зеленая флуоресценция в тканях глаз, слизистой оболочке рта, на губах.

= 0,9

L-ю вызывают УФ и наблюдают в видимой области.

Фл-я ангиография сетчатки. Выход флуоресцеина из поврежденных сосудов

Глазное дно после лазерокоакуляции сетчатки.

Флуоресцентные зонды

Определение проницаемости капилляров кожи

Определение времени циркуляции крови и области с пониженным кровоснабжением.

Люминесценция биологических объектов

Содержание

Люминесценция L -я - это излучение света телами, избыточное !

Различные виды люминесценцииЛюминесцируют возбужденные молекулы, и в зависимости от вида возбуждения

ФотоL-я – под воздействием фотонов;ТрибоL-я – вызывается трениемПРИМЕР:1605 г. Френсис

ФотолюминесценцияВозникает при возбуждении атомов светом (УФ и коротковолновая часть видимого света)

Флуоресценция –это испускание кванта света при переходе возбужденного электрона между синглетными

–это испускание кванта света при переходе возбужденного электрона из триплетного состояния

Назовите три отличия синглета от триплетаВОПРОС:синглетS0S1*S1*S0Тсинглетсинглет ОТВЕТ:Время жизни в триплете большеЭнергия

Закон Стокса для фотолюминесценцииСпектр люминесценции сдвинут в сторону больших длин волн

Стоксовая L-яРезонансная L-яАнтистоксовая L-я (атом уже находится в возбужденном состоянии)

Форма спектра L-ии Характеристики L-ииПоложение максимумаΛmax LКвантовый выход люминесценции (φ)

Люминесцентный качественный и количественный анализ. L- анализ – это метод

Количественный анализ –это метод,позволяющий определять концентрацию вещества в смесях по интенсивности

Виды L-ии биологических объектов Под воздействием УФСобственное свечение( Первичная L-я)Вторичная L-я

МакроанализЭто наблюдение невооруженным глазом L-ии объектов, облученных УФ излучением. Контроль

Люминесцентная микроскопияЭто метод исследования, основанный на изучении под микроскопом L- го

Устройство L-го микроскопа1. Источник для проведения фотовозбуждения: Ртутно-кварцевая лампа сверхвысокого давления

E. Coli = кишечная палочка

3. Флуоресцентные зонды и меткиЭто люминофоры, добавляемые к нелюминесцирующим веществам и

ПРИМЕР: Определение скорости кровотокаВнутривенно вводят флуоресцеин . Через несколько секунд ярко

Похожие презентации

Люминесценция
L -я - это излучение света телами,
избыточное !

Различные виды люминесценции
Люминесцируют возбужденные молекулы, и в зависимости от вида возбуждения

ФотоL-я – под воздействием фотонов;
ТрибоL-я – вызывается трением
ПРИМЕР:
1605 г. Френсис

Фотолюминесценция
Возникает при возбуждении атомов светом (УФ и коротковолновая часть видимого света)

Назовите три отличия синглета от триплета
ВОПРОС:
синглет
S0
S1*
S1*
S0
Т
синглет
синглет

ОТВЕТ:
Время жизни в триплете больше
Энергия

Закон Стокса для фотолюминесценции
Спектр люминесценции сдвинут в сторону больших длин волн

Стоксовая L-я
Резонансная L-я
Антистоксовая
L-я (атом уже находится в возбужденном состоянии)

Форма спектра L-ии
Характеристики L-ии
Положение максимумаΛmax L
Квантовый выход люминесценции (φ)

Люминесцентный качественный и количественный анализ.
L- анализ – это метод

Количественный анализ –это метод,
позволяющий определять концентрацию вещества в смесях по интенсивности

Виды L-ии биологических объектов
Под воздействием УФ
Собственное свечение
( Первичная L-я)
Вторичная L-я

Макроанализ
Это наблюдение невооруженным глазом L-ии объектов, облученных УФ излучением.
Контроль

Люминесцентная микроскопия
Это метод исследования, основанный на изучении под микроскопом L- го

Устройство L-го микроскопа
1. Источник для проведения фотовозбуждения:
Ртутно-кварцевая лампа сверхвысокого давления

3. Флуоресцентные зонды и метки
Это люминофоры, добавляемые к нелюминесцирующим веществам и

ПРИМЕР:
Определение скорости кровотока
Внутривенно вводят флуоресцеин . Через несколько секунд ярко