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熒光共振能量轉移

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當一個熒光分子(又稱為供體分子)的熒光光譜與另一個熒光分子(又稱為受體分子) 的激發光譜相重疊時, 供體熒光分子的激發能誘發受體分子發出熒光, 同時供體熒光分子自身的熒光強度衰減。FRET 程度與供、受體分子的空間距離緊密相關, 一般為7~10 nm 時即可發生FRET; 隨着距離延長, FRET呈顯著減弱。 供體和受體之間FRET的效率,可以由E=1/1+(R/R0)exp6反映,其中R表示供體和受體之間的距離,R0表示福氏半徑,依賴供體發射譜和受體激發譜的重疊程度,以及供體和受體能量轉移的偶極子的相對方位。
中文名
熒光共振能量轉移
外文名
Förster resonance energy transfer, fluorescence resonance energy transfer(FRET)
條    件
激發光譜相重疊時
簡    介
供體熒光分子自身的熒光強度衰減
範    圍
兩個不同的熒光基團中

熒光共振能量轉移發生原理

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熒光共振能量轉移是指在兩個不同的熒光基團中,如果一個熒光基團(供體 Donor)的發射光譜與另一個基
熒光共振能量轉移 熒光共振能量轉移
團(受體 Acceptor)的吸收光譜有一定的重疊,當這兩個熒光基團間的距離合適時(一般小於100Å),就可觀察到熒光能量由供體向受體轉移的現象,即以前一種基團的激發波長激發時,可觀察到後一個基團發射的熒光。簡單地説,就是在供體基團的激發狀態下由一對偶極子介導的能量從供體向受體轉移的過程,此過程沒有光子的參與,所以是非輻射的,供體分子被激發後,當受體分子與供體分子相距一定距離,且供體和受體的基態及第一電子激發態兩者的振動能級間的能量差相互適應時,處於激發態的供體將把一部分或全部能量轉移給受體,使受體被激發,在整個能量轉移過程中,不涉及光子的發射和重新吸收。如果受體熒光量子產率為零,則發生能量轉移熒光熄滅;如果受體也是一種熒光發射體,則呈現出受體的熒光,並造成次級熒光光譜的紅移。

熒光共振能量轉移發生條件

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能量供給體-接受體(D–A)對之間發生有效能量轉移的條件是苛刻的,主要包括:(1)能量供體的發射光譜與能量受體的吸收光譜必須重疊;(2)能量供體與能量受體的熒光生色團必須以適當的方式排列;(3)能量供體、能量受體之間必須足夠接近,這樣發生能量轉移的幾率才會高。此外,對於合適的供體、受體分子量子產率消光係數水溶性、抗干擾能力等方面還有眾多的要求。可見,要找到一個合
熒光共振能量轉移 熒光共振能量轉移
適的D–A對是很不容易的 。