先进的荧光光谱仪的应用

荧光光谱是一种高度通用的技术，可用于检查和表征广泛异常材料。欧洲杯足球竞彩除了这种技术也被经常使用在生命科学作为识别和观察细胞的特征和过程的一种手段。欧洲杯线上买球进展中使用的仪器和新颖的荧光材料的装置的持续可用性的荧光光谱的范围和功率继续增加。欧洲杯足球竞彩

AZoM采访了爱丁堡仪器公司的应用专家Maria Tesa，介绍了荧光光谱背后的科学、该技术的新应用以及爱丁堡仪器公司提供的先进仪器。欧洲杯线上买球

什么是荧光光谱?关于样品，荧光光谱法能告诉我们什么常规光谱法不能告诉我们的?

荧光光谱法测量样品的光致发光，即样品被光子激发时发出的光。当一个分子吸收辐射时，它被激发到一个高电子态。当它衰变回到基态时，它会释放出具有特定能量的光子。

光强度作为激发波长(激发光谱)的函数或作为发射波长(发射光谱)的函数提供了关于样品性质和浓度的信息。

与吸收光谱等其他技术相比，荧光光谱的最大优点是荧光是一种无背景技术，因此可以检测到非常小浓度的分析物。它也更有选择性;你可以很容易地通过改变激发和发射波长来区分分析物。在荧光光谱仪中，这些波长由单色仪在光源之后和探测器之前选择。

一些荧光光谱仪的一个独特的特点是可以测量时间分辨的发光。这具有广泛的潜在应用前景，因为荧光寿命取决于所研究的分子及其化学环境。

在显微镜下观察的荧光样品图片来源:Jeerasak Meeraka/Shutterstock.com

荧光光谱是用来研究哪些不同类型的材料和系统的?欧洲杯足球竞彩

任何类型的样品可通过荧光光谱法进行研究：溶液，粉末，晶体，薄薄膜，等等。当然的唯一的条件是，样品必须是发光的。

荧光光谱的应用包括荧光染料的研究，荧光染料广泛应用于生物样品中，无论是在常规分析中还是在高级研究中。它也被用于材料科学中表征发光材料。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

开发新型荧光粉、led或激光增益介质需要对其发光特性进行全面表征，因此荧光光谱仪在这一领域得到了广泛的应用。特别是，发光纳米材料的光谱学在过去几年里经历了增长，我们看到为量子点和纳米管研究配置的仪器的需求正在增欧洲杯足球竞彩加。

溶液中的量子点。发光材料可以用荧光光谱法欧洲杯足球竞彩进行表征。图片来源:Tayfun Ruzgar/Shutterstock.com

如何荧光光谱来分析纳米管？什么纳米管的信息可以判断？

荧光光谱是表征碳纳米管结构的重要工具。半导体单壁纳米管的峰值激发和发射波长在近红外(NIR)，并取决于其直径和手性。

获得荧光强度作为两个波长的函数，可以得到激发发射图，它揭示了混合物中存在的所有不同类型的纳米管及其相对丰度。这种技术非常简单和快速，经常用于检查碳纳米管分散的纯度。

纳米管的荧光特性有哪些实际应用?

纳米管的主要应用之一是在生物成像领域。荧光染料通常用于标记生物分子，然后使用荧光显微镜来探测它们在样品中的位置。该技术的一个缺点是生物组织本身吸收可见光，本身可能是荧光的，因此可见染料的检测限受到自荧光的影响。

使用碳纳米管作为探针避免了这个问题，因为它们的排放是在近红外光谱中，而在近红外光谱中这个背景是不存在的。由于这个原因，人们对纳米管在体内和体外成像的兴趣日益浓厚。

纳米管近红外荧光的另一个特性是，它随纳米管所处环境的变化而变化:与其他分子的相互作用引起带隙的变化，从而引起荧光光谱的变化。最近许多基于纳米管的化学传感器的研究都利用了这一想法。传感器可以根据近红外荧光光谱的变化，或在发射强度。

多壁碳纳米管（MWCNT）的图。荧光光谱可用于表征其然后可以在生物成像中使用的纳米管。图片来源：天使索勒Gollonet / Shutterstock.com

荧光光谱法是否提供其他类型的纳米材料的额外信息?欧洲杯足球竞彩

当然，任何发光的纳米材料都可以通过荧光光谱来研究。量子点和纳米粒子的光致发光特性很大程度上取决于它们的尺寸和电学性质，因此荧光光谱法可以用来表征这些材料。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台

例如，它可以揭示粒子尺寸的分布在量子点的混合物，或能够帮助通过荧光寿命的研究明白的新分子的电子结构。

FLS1000荧光光谱仪如何用于纳米材料分析?欧洲杯足球竞彩

许多纳米材料的辐射欧洲杯足球竞彩很弱，因此需要一个非常灵敏的光谱仪来探测它。的FLS1000提供业内领先的灵敏度：它可以检测从样本发射的光子单，到达检测的量子极限。

另一件需要考虑的事情是，许多纳米材料研究是在样品上进行的，比如高度散射的薄膜，因此激发光会干扰测量光谱。在这种情况下，你需要一个具有最佳杂散光抑制能力的系统，例如FLS1000。

FLS1000最重要的特性是它可以根据最终用户的需要进行配置。根据您的应用，您可能对纳米材料的稳态荧光、时间分辨荧光或量子产量感兴趣。该仪器可以很容易地配置为所有这些测量。你也可以安装不同类型的探测器，例如近红外探测器，如果你的样品在这个区域发光。

简而言之，该仪器通过其模块化结构提供了灵活性，以探索未来的不同途径，这在纳米科学等前沿领域非常重要，这些领域的材料还未得到充分的探索。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

爱丁堡仪器公司的FLS1000荧光光谱仪

荧光光谱法如何与荧光染料一起应用于生命科学?欧洲杯线上买球为什么高分辨率荧光光谱仪对这种应用很重要?

正如我前面简单提到，荧光染料在生命科学的基本工具。欧洲杯线上买球它们的发光性能取决于它们的化学环境，因此被用于探测在生物介质的变化。

染料的荧光寿命测量是Förster共振能量转移(FRET)技术的基础，该技术是表征生物分子间相互作用的一种广泛应用的技术。荧光染料的发射通常会在几纳秒内衰减，所以你需要快速和精确的探测电子设备来描述它的特性。大多数高端荧光光谱仪如FLS1000使用时间相关单光子计数（TCSPC）的技术，以提供必要的时间分辨率。

回到生物成像的应用，染料可以通过化学修饰来靶向特定的分子，并用于成像它们在活细胞中的位置。这需要将荧光光谱仪与显微镜连接起来，所以像FLS1000这样的高端模块化系统通常是一个优势。

标有荧光染料的皮层神经元。图片来源：胡安盖特纳/ Shutterstock.com

纳米材料的日益普及对荧光细胞成像中使用的染料有什么影响?欧洲杯足球竞彩

许多传统的有机染料都不是很耐光，当你测量样品时，它们会降解并失去强度。像纳米粒子这样的材料有一个很大的优势，那就是它们非常欧洲杯足球竞彩稳定。欧洲杯猜球平台

另一个优势是，许多纳米材料在近红外光谱中发射强烈，这在生物成像应用中非欧洲杯足球竞彩常重要。由于耐光的近红外发光有机染料并不多，纳米材料的可用性引发了近红外荧光显微镜的研究兴趣。欧洲杯足球竞彩

FLS1000的哪些特性使其在细胞成像应用中非常有用?

FLS1000提供了一个纤维发射样品夹，可以通过光纤或液体光导筒轻松地连接到显微镜上。它允许用户使用显微镜上的CCD相机进行广域激发和观察样品的大面积。你也可以将发射光波导耦合到仪器的发射单色仪来执行单光子探测。用脉冲激光进行点激发和扫描显微镜工作台也是可能的。该选项结合TCSPC电子允许您执行荧光寿命成像显微镜(FLIM)实验。

一个优点是FLS1000在其他商业荧光显微镜系统是，你可以在不同的光谱区的几个探测器进行配置，并且转换探测器是软件只需点击一下鼠标。因此，可见和近红外发光染料可很容易地与相同的仪器研究

荧光光谱允许待观察的细胞的功能，如微丝，线粒体和核。图片来源：Heiti铺平/ Shutterstock.com

如何利用荧光光谱技术开发近红外激光?它可以用来确定激光介质状态的哪些信息?

研究近期和中红外激光材料是FLS1000的另一个重要应用。欧洲杯足球竞彩有这些类型在市场上激光器的需求不断增加，以及对发展他们的第一步是增益介质的发射过程中详细描述的。

这需要一个高分辨率的荧光光谱仪，如FLS1000。该仪器可以配置为单光子探测高达1650 nm，或模拟探测器高达5.5 μm，因此它是这些类型的研究的理想选择。

FLS1000的哪些特性使其成为荧光光谱应用的有力候选人?

FLS1000的主要特点是仪器的灵活性:它可以配置为任何类型的实验通过选择源，单色器，样品持有人和检测器。

先进的配件，如低温恒温器，显微镜和平板阅读器可以集成;以及第三方激光器。由于这种灵活性，升级很容易，所以它是任何类型的先进荧光研究的首选仪器，无论是在生物学，物理学，材料科学或化学。欧洲杯线上买球

演示荧光的电子机理的能级图。图片来源:维基百科

我们的读者在哪里可以找到更多关于荧光光谱法，对FLS1000和爱丁堡乐器吗？

如果您想了解荧光光谱或爱丁堡仪器，您可以访问我们的网站www.edinst.com，了解我们的产品、技术支持和应用说明。

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对玛丽亚德莎

Maria Tesa是苏格兰爱丁堡仪器公司的应用和产品专家。她在Heriot-Watt University (Edinburgh)获得光谱学博士学位后，于2016年5月加入公司。

她在爱丁堡仪器公司的工作包括为工业和学术界的客户提供荧光光谱仪、瞬态吸收光谱仪和激光器的销售提供技术支持。