불소계

Fluorometer
X선 형광과 혼동하지 마십시오.
식물에서 엽록소 형광을 측정하도록 설계된 형광계

형광계 또는 형광계(형광계)는 가시 스펙트럼 형광의 매개변수(특정 스펙트럼의 노출 후 방출 스펙트럼의 강도 및 파장 분포)를 측정하기 위해 사용되는 장치다.[1] 이러한 매개변수는 매질 내 특정 분자의 존재와 양을 식별하는 데 사용된다. 현대의 형광기계는 형광분자 농도를 1조당 1ppm까지 검출할 수 있다.

형광 분석은 다른 기법보다 민감도가 높은 순서가 될 수 있다. 적용 분야로는 화학/생물화학, 의학, 환경 모니터링 등이 있다. 예를 들어, 그것들은 식물 생리를 조사하기 위해 엽록소 형광을 측정하는 데 사용된다.

구성 요소 및 설계

플루오르 측정기 구성요소의 단순 설계

일반적으로 형광 투시계는 이중 빔을 사용한다. 이 두 빔은 복사 전력 변동에서 발생하는 소음을 감소시키기 위해 동시에 작동한다. 상부 빔은 필터나 단색화기를 통과하여 샘플을 통과한다. 하부 빔은 감쇠기를 통과하고 검체에서 방출되는 형광 전력을 일치시키기 위해 조정된다. 샘플 형광에서 나오는 빛과 낮은 감쇠 빔은 별도의 변환기에 의해 감지되어 컴퓨터 시스템에 의해 해석되는 전기 신호로 변환된다.

기계 내에서 상부 빔에서 생성된 형광을 감지하는 변환기는 샘플로부터 멀고 입사, 상부 빔으로부터 90도 각도로 떨어져 있다. 이 기계는 검출기에 부딪힐 수 있는 상부 빔의 유광을 줄이기 위해 이렇게 구성된다. 최적 각도는 90도 입니다. 다른 유형의 형광 투시계에 자리를 내주는 입사광 선택을 처리하는 데는 두 가지 다른 접근법이 있다. 빛의 파장을 선택하기 위해 필터를 사용하는 경우, 기계를 불소계라고 한다. 분광기계는 일반적으로 2개의 단색기를 사용하지만, 일부 분광기에서는 필터 1개와 단색기 1개를 사용할 수 있다. 이 경우, 광폭 대역 필터는 단색화기에 있는 회절 그링의 원치 않는 회절 순서를 포함하여, 표유광을 감소시키는 작용을 한다.

불소계를 위한 광원은 시험하는 표본의 유형에 따라 달라지는 경우가 많다. 불소계의 가장 흔한 광원으로는 저압 수은등이 있다. 이것은 많은 흥분 파장을 제공하여 가장 다용도가 높은 파장을 제공한다. 그러나 이 램프는 연속적인 방사선원이 아니다. 제논 아크 램프는 연속적인 방사선원이 필요할 때 사용된다. 이 두 가지 선원은 모두 화학적 발광을 유도하는 적절한 자외선 스펙트럼을 제공한다. 이것들은 가능한 많은 광원들 중 두 가지에 불과하다.[citation needed]

유리와 실리카 큐벳은 종종 샘플이 놓여진 그릇이다. 원치 않는 형광을 유발할 수 있기 때문에 큐벳 외부에 지문이나 다른 종류의 표시를 남기지 않도록 주의해야 한다. 메탄올과 같은 "스펙트로 등급" 용제는 이러한 문제를 최소화하기 위해 혈관 표면을 청소하는 데 사용되기도 한다.

사용하다

유제품공업

불소농도는 저온 살균이 성공적이었는지 여부를 확인하기 위해 낙농업계가 널리 사용하고 있다. 이것은 우유에서 알칼리성 인산염에 의해 플루오포레와 인산에 가수 분해되는 시약을 사용한다.[2] 저온 살균에 성공하면 알칼리성 인산염은 완전히 변성되고 샘플은 형광물질을 배출하지 않는다. 이것은 우유 속의 병원균이 알칼리성 인산염을 변성시키는 열처리에 의해 죽임을 당하기 때문이다.[3][4]

영국의 우유 생산자들은 성공적인 저온 살균이 일어났다는 것을 증명하기 위해 형광 검사를 요구하기 때문에,[5] 모든 영국 식품업자들은 불소 측정 장비를 포함하고 있다.

단백질 집적 및 TSE 검출

티오플라빈은 단백질 집적의 조직학 얼룩과 생물물리학 연구에 사용되는 염료다.[6] 예를 들어, 티오플라빈 T는 RT-QuIC 기법에서 투과 가능한 해면형 뇌병증-잘못 접힌 프리온을 검출하기 위해 사용된다.

해양학

태평양의 광합성 식물성 플랑크톤은 경구 현미경(파란색 신나는 빛)을 사용하여 관찰했다.
벤치탑 엽록소 형광 측정 전에 필터의 식물성 플랑크톤을 분리하기 위해 물 샘플을 거른 후 여과한다.

식물성 플랑크톤 세포 색소에 의한 엽록소 형광에 기초한 엽록소 농도를 측정하기 위해 해양학에서 플루오미터가 널리 사용된다. 엽록소 형광은 물에 있는 미세한 해조류의 양(바이오매스)을 위해 널리 사용되는 대용물이다. 물 시료 채취 후 실험실에서 연구자들은 식물성 플랑크톤 세포가 있는 필터에서 색소를 추출한 뒤 어두운 방의 벤치톱 플루오미터에서 추출물의 형광을 측정한다.[7] 엽록소 형광을 직접 측정하기 위해(물 속에서) 연구자들은 형광을 광학적으로 측정하도록 설계된 기구를 사용한다(예를 들어, 추가적인 전자 광학 센서가 부착된 소나드). 광학센서는 푸른 빛을 발산해 식물성 플랑크톤 색소를 자극해 형광색소나 적색광을 발산하게 한다. 센서는 적색광을 전압으로 측정하여 이러한 유도 형광을 측정하고, 계측기는 이를 데이터 파일에 저장한다. 센서의 전압 신호는 로다민과 같은 적색 염료, 플루오레세인과 같은 표준 또는 살아있는 식물성 플랑크톤 배양액을 사용하여 실험실에서 검정곡선이 있는 농도로 변환된다.[8]

해양 엽록소 형광은 전 세계 연구용 선박, 소형 보트, 부표, 부두, 부두, 교각에서 측정된다. 불소측정 측정은 해양색 원격 감지를 지원하는 엽록소 농도를 매핑하는 데 사용된다. 바닷물용 특수 불소계는 광화학의 양자 수율, 형광의 시기, 증가하는 빛의 양을 받을 때 세포의 형광과 같은 형광의 총량을 초과하는 성질을 측정할 수 있다.[9] 양식장과 같은 양식업에서는 홍합과[10] 같은 여과 동물에게 먹이를 주는 식량을 측정하고 유해한 녹조(HAB) 및/또는 "적조(적조)"의 발생을 감지하기 위해 불소계를 사용한다.[11]

분자생물학

불소계는 표본의 핵산 농도를 결정하는 데 사용될 수 있다.[12]

불소계 유형

형광계에는 필터 형광계와 분광형광계라는 두 가지 기본적인 유형이 있다. 이들 사이의 차이점은 입사광의 파장을 선택하는 방법이다. 필터 형광계는 필터를 사용하는 반면 분광기계는 그래팅 단색기를 사용한다. 필터 불소계는 종종 낮은 비용으로 구입하거나 제작되지만 분광기보다 민감도가 낮고 분해능도 낮다. 필터 불소계는 가용 필터의 파장에서만 작동할 수 있는 반면, 일반적으로 모노크롬화기는 비교적 넓은 범위에서 자유롭게 튜닝할 수 있다. 단색화기의 잠재적 단점은 동일한 특성에서 발생한다. 단색화기는 잘못 교정하거나 잘못 조정할 수 있기 때문이다. 단색화기는 제조할 때 필터의 파장이 고정된다.

참고 항목

참조

  1. ^ "Fluorescence Spectrophotometry". Encyclopedia of Life Sciences. Macmillan Publishers Ltd. 2002.
  2. ^ Langridge, E W. The Determination of Phosphatase Activity. Quality Management Ltd. Retrieved 2013-12-20.
  3. ^ Kay, H. (1935). "Some Results of the Application of a Simple Test for Efficiency of Pasteurisation". The Lancet. 225 (5835): 1516–1518. doi:10.1016/S0140-6736(01)12532-8.
  4. ^ Hoy, W. A.; Neave, F. K. (1937). "The Phosphatase Test for Efficient Pasteurisation". The Lancet. 230 (5949): 595. doi:10.1016/S0140-6736(00)83378-4.
  5. ^ BS EN ISO 11816-1:2013
  6. ^ Biancalana M, Koide S (July 2010). "Molecular mechanism of Thioflavin-T binding to amyloid fibrils". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics. 1804 (7): 1405–12. doi:10.1016/j.bbapap.2010.04.001. PMC 2880406. PMID 20399286.
  7. ^ Holm-Hansen, Osmund; Lorenzen, Carl J.; Holmes, Robert W.; Strickland, John D. H. (1965). "Fluorometric Determination of Chlorophyll". ICES Journal of Marine Science. 30 (1): 3–15. doi:10.1093/icesjms/30.1.3.
  8. ^ Earp, Alan (2011). "Review of fluorescent standards for calibration of in situ fluorometers: Recommendations applied in coastal and ocean observing programs". Optics Express. 19 (27): 26768–26782. doi:10.1364/OE.19.026768. hdl:10453/18163.
  9. ^ Falkowski, Paul G.; Lin, Hanzhi; Gorbunov, Maxim Y. (14 August 2017). "What limits photosynthetic energy conversion efficiency in nature? Lessons from the oceans". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. The Royal Society. 372 (1730): 20160376. doi:10.1098/rstb.2016.0376. ISSN 0962-8436.
  10. ^ Ogilvie, Shaun C.; Ross, Alex H.; Schiel, David R. (2000). "Phytoplankton biomass associated with mussel farms in Beatrix Bay, New Zealand". Aquaculture. 181 (1–2): 71–80. doi:10.1016/S0044-8486(99)00219-7.
  11. ^ Anderson, Donald M.; Anderson, Per; Bricelj, V. Monica; Cullen, John J.; Rensel, J. E. Jack (2001). Monitoring and Management Strategies for Harmful Algal Blooms in Coastal Waters, APEC #201-MR-01.1 (PDF). Paris: Asia Pacific Economic Program, Singapore, and Intergovernmental Oceanographic Commission Technical Series No. 59.
  12. ^ Mészáros, Éva (2021). "Determine the concentration and purity of nucleic acids". INTEGRA Biosciences.{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크)