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[!--downpath--]動物通過光合作用可以吸收的色素包括葉綠素和類胡蘿卜素,葉綠素包括葉綠素a和葉綠素b兩種。 葉綠素吸收光譜中較強的吸收區是波長為640-660nm的綠光和波長為430-450nm的藍紫光。 但由于葉綠素分子的特殊結構,葉綠素吸收光子時不會發生光解作用葉綠素熒光現象原理,而是形成能量轉移或輻射衰變。 當葉綠素分子吸收光子能量達到爆發狀態時,葉綠素分子會通過直接能量轉移或電子轉移的方式完成能量轉移。
熒光壽命
當某種物質被激光爆裂時,該物質的分子吸收能量并從能級躍遷到爆裂狀態,然后以輻射躍遷的形式發出熒光回到能級。 將突發發光分子的熒光硬度降低至突發時的最大熒光硬度所需的時間為熒光壽命。
熒光壽命檢測
熒光壽命是動物葉綠素固有的熱阻,它不會受到初始干擾,如波長突發、曝光時間、測量方法或光漂白的影響,它可以被認為是一個狀態函數,因此對熒光壽命的檢測具有良好的穩定性和精度。 如今,檢測物質分子的熒光壽命已成為研究物質的光化學、光物理和光生物學性質以及分子爆發態衰變過程、分子系統微觀動力學研究等的重要手段。熒光大多發生在毫秒級別,這恰好是分子運動的時間尺度。 利用時間辨別熒光技術,我們可以直觀地看到一些肉眼無法看到的分子間相互作用。 如分子系統中短毛的聚集、蛋白質高級結構的改變等,特別是對動物疾病起到預警作用。
激光誘導葉綠素熒光形成
形成熒光的化學基礎是斯托克斯位移。 當一定波長的光子與樣品碰撞時,部分光子會被分子吸收,分子的能量下降; 處于較高能態的分子不太穩定,會通過釋放能量回到穩定的能級,即較低的能態。 基態時葉綠素熒光現象原理,另一部分將以輻射的形式回到能級。 分子吸收一定頻率范圍內的突發光,會發生振動弛豫現象,回到高級突發電子態的較低基態。 在這個過程中,分子向上輻射躍遷而形成熒光,這是爆發形成熒光的化學基礎。
利用激光主動誘導莖葉綠素形成熒光。 當激光光子照射動物莖時,莖上的葉綠素分子吸收能量,從能級躍遷到爆發狀態,而爆發狀態是不穩定的。 葉綠素分子會以輻射躍遷的形式回到能級,形成熒光。 該過程發出的熒光具有熒光特性,包括光譜特性和時間特性、熒光光譜的峰值硬度和位置以及譜線。 長度、熒光壽命、上升時間和熒光形成效率。
熒光壽命技術分析
熒光檢測技術發展至今,已廣泛應用于多個領域,其中主要有動態熒光分析、主動誘導熒光技術和被動熒光檢測技術。 傳統的熒光檢測技術以熒光硬度為測量參數,可以研究動物的生理狀況,但由于熒光本身較弱,且容易受到環境光、激發光強度等激勵的干擾,無法研究動物的生理狀況。被實現。 遙感檢測。 熒光硬度與突發光強度成反比。 室外環境空氣中的大量微小顆粒會嚴重影響突發光的硬度分布,進而干擾受激葉綠素熒光硬度。 熒光壽命具有不受外界環境光、熒光散射角、激發光強度等誘因干擾的優點。 而葉綠素熒光壽命成像技術可以實現遠距離、大范圍的動物生理狀況空間分布的檢測。
激光誘導葉綠素熒光壽命技術研究
激光誘導葉綠素熒光壽命分析技術基于動物光合作用理論,以動物葉綠素熒光為探針,研究外界刺激對動物生理狀況的微妙影響。 檢測激光誘導熒光壽命的方法有兩種:熒光壽命掃描技術和激光誘導熒光壽命分析技術; 會對動物組織造成損傷,難以應用于體內檢測; 而葉綠素熒光壽命成像技術不僅可以實現活體動物的無損檢測,還可以獲得動物組織特定區域的熒光壽命分布圖。 原理是:
一般先將激光束擴束,然后照射動物發出葉綠素熒光,并由ICCD記錄熒光信號。 ICCD的任何像素接收到的熒光信號實際上是激光誘導的葉綠素熒光信號。 利用ICCD獲得的一組連續變化的葉綠素熒光硬度圖被稱為CFLIM數據。 CFLIM數據中的每個數據圖都是許多熒光信號的輪廓,CFLIM數據也可以看作是具有大量時間通道的像素陣列,其中每個像素可以記錄一組離散熒光信號數據的時間通道,對離散熒光數據進行擬合,可以獲得平滑的熒光信號曲線。 通過連續拍攝動物特定區域變化的熒光,然后對所有像素點的數據進行擬合,利用擬合后的熒光數據求解系統函數,即可得到該區域內離散熒光信號的分布。頻域。 ,以獲得每個像素的熒光衰減函數,從而反演其熒光壽命,繪制動物的熒光壽命圖。