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[转载]荧光共振能量转移 fluoresence resonance energy transfer, FRET

已有 2826 次阅读 2013-4-21 18:08 |个人分类:荧光|系统分类:科研笔记|关键词:能量,energy,荧光| 能量, Energy, 荧光 |文章来源:转载

当一个荧光分子(又称为供体分子)的荧光光谱与另一个荧光分子(又称为受体分子)的激发光谱相重叠时,供体荧光分子的激发能诱发受体分子发出荧光,同时供体荧光分子自身的荧光强度衰减。FRET 程度与供、受体分子的空间距离紧密相关,一般为7~10 nm 时即可发生FRET;随着距离延长,FRET呈显著减弱。供体和受体之间FRET的效率,可以由E=1/1+(R/R0)exp6反映,其中R表示供体和受体之间的距离,R0表示福氏半径,依赖供体发射谱和受体激发谱的重叠程度,以及供体和受体能量转移的偶极子的相对方位。
发生原理
荧光共振能量转移[是指在两个不同的荧光基团中,如果一个荧光基团(供体 Donor)的发射光谱与另一个基团(受体 Acceptor)的吸收光谱有一定的重叠,当这两个荧光基团间的距离合适时(一般小于100A0),就可观察到荧光能量由供体向受体转移的现象,即以前一种基团的激发波长激发时,可观察到后一个基团发射的荧光。简单地说,就是在供体基团的激发状态下由一对偶极子介导的能量从供体向受体转移的过程,此过程没有光子的参与,所以是非辐射的,供体分子被激发后,当受体分子与供体分子相距一定距离,且供体和受体的基态及第一电子激发态两者的振动能级间的能量差相互适应时,处于激发态的供将把一部分或全部能量转移给受体,使受体被激发,在整个能量转移过程中,不涉及光子的发射和重新吸收。如果受体荧光量子产率为零,则发生能量转移荧光熄灭;如果受体也是一种荧光发射体,则呈现出受体的荧光,并造成次级荧光光谱的红移。
发生条件
能量供给体-接受体(D–A)对之间发生有效能量转移的条件是苛刻的,主要包括:(1)能量供体的发射光谱与能量受体的吸收光谱必须重叠;(2)能量供体与能量受体的荧光生色团必须以适当的方式排列;(3)能量供体、能量受体之间必须足够接近,这样发生能量转移的几率才会高。此外,对于合适的供体、受体分子在量子产率、消光系数、水溶性、抗干扰能力等方面还有众多的要求。可见,要找到一个合适的D–A对是很不容易的 。



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