Като доставчик на флуоресцентни детектори, прекарах доста време, мислейки за входовете и изходите на тези изящни устройства. Флуоресцентните детектори са супер полезни във всякакви полета, от медицински изследвания до мониторинг на околната среда. Те работят, като откриват светлината, която отделя флуоресцентно вещество, след като се вълнува от специфична дължина на вълната на светлината. Но като всяко технологично парче, те имат своите ограничения. Нека се потопим в това, което са тези.
Чувствителност и фонов шум
Едно от основните ограничения на флуоресцентните детектори е чувствителността. Въпреки че обикновено са доста добри в набирането на флуоресцентни сигнали, има ограничение за това колко малък сигнал могат да открият. Това е голяма работа, когато работите с проби, които имат много ниски концентрации на флуоресцентното вещество. Детекторът може да не е в състояние да разграничи слабия сигнал от фоновия шум.
Фоновият шум е основно всяка светлина, която детекторът набира, която не е от флуоресцентното вещество, което ви интересува. Тя може да дойде от куп източници, като бездомна светлина в лабораторията, автофлуоресценция от матрицата на пробата или електрически шум в самия детектор. Този шум може да затрудни точното измерване на флуоресцентния сигнал, особено когато е слаб.
Например, при някои медицински тестове за диагностика може да търсите много малко количество от специфичен биомаркер в кръвната проба на пациента. Ако чувствителността на детектора не е достатъчно висока, това може да пропусне биомаркера, което води до фалшив отрицателен резултат. И ако фоновият шум е твърде висок, той може да даде фалшив положителен резултат, което изглежда, че биомаркерът присъства, когато не е така.
Фотоблем
Фотоплейването е друго основно ограничение. Когато флуоресцентната молекула е изложена на светлина, тя може да претърпи химическа промяна, която я кара да губи способността си да флуоресцера. Това се нарича фотойединг и може да бъде истински проблем при откриването на флуоресценция.
Колкото по -интензивна е светлината, използвана за възбуждане на флуоресцентното вещество, толкова по -бързо може да се появи фотойсейн. И след като молекулите са избелени, не можете да върнете флуоресцентния сигнал. Това може да бъде голям проблем в дългосрочните експерименти или когато трябва да направите множество измервания във времето.
Да речем, че използвате флуоресцентен детектор, за да изследвате движението на флуоресцентно белязан протеин в жива клетка. Ако светлината от детектора причинява фотойширане твърде бързо, няма да можете да проследявате протеина много дълго. Може да получите само няколко снимки от първоначалното му положение, преди флуоресценцията да избледнее.
Има някои начини да опитате и да намалите фотообезнаването, като използване на по -ниска интензивност на светлината или добавяне на анти -избелващи агенти към пробата. Но тези решения не винаги са перфектни и фотойширането все още може да ограничи полезността на флуоресцентните детектори в определени приложения.
Ограничен обхват на дължината на вълната
Повечето флуоресцентни детектори имат ограничен диапазон от дължини на вълната, които могат да открият. Всяко флуоресцентно вещество има специфична дължина на вълната на възбуждане и емисии и ако детекторът не може да покрие съответните дължини на вълната, то няма да може да открие флуоресценцията.
Например, някои нови флуоресцентни багрила се разработват с уникални спектри на възбуждане и емисии, които са извън обхвата на традиционните флуоресцентни детектори. Ако работите с тези нови багрила, може да се нуждаете от детектор с по -широк обхват на дължината на вълната.
Това ограничение може да бъде и проблем, когато се опитвате да откриете едновременно множество флуоресцентни вещества. Различните вещества обикновено имат различни дължини на вълните на емисиите и ако детекторът не може да покрие всички тях, няма да можете да измервате всички вещества едновременно.
Намеса от други вещества
Флуоресцентните детектори могат да бъдат повлияни от други вещества в пробата. Някои вещества могат да потушат флуоресценцията на целевата молекула. Усеченето е, когато молекулата намалява интензитета на флуоресценция на друга молекула чрез физическо или химическо взаимодействие.
Например, някои метални йони или други химични съединения в пробата могат да се свържат с флуоресцентната молекула и да променят структурата му по начин, който намалява способността му да флуоресцера. Това може да доведе до подценяване на концентрацията на целевото вещество.
При мониторинга на околната среда, ако се опитвате да откриете флуоресцентна замърсител във водна проба, може да има други вещества във водата, които могат да потушат флуоресценцията на замърсителя. Това би могло да изглежда, че замърсителят присъства в по -ниска концентрация, отколкото всъщност е.
Температура и pH чувствителност
Флуоресцентните свойства на много вещества са чувствителни към температура и рН. Промяната в температурата или pH може да повлияе на структурата на флуоресцентната молекула, която от своя страна може да промени неговите спектри на възбуждане и емисии, както и интензивността на флуоресценцията.
Ако температурата или pH на пробата не се контролират правилно, това може да доведе до неточни резултати. Например, в биологична проба рН може да варира в зависимост от използвания буфер или метаболитната активност на клетките. Ако флуоресцентният детектор не е калибриран за тези промени, той може да даде неправилни измервания.
Да речем, че използвате флуоресцентен детектор за измерване на рН на разтвор, използвайки pH -чувствително флуоресцентно багрило. Ако температурата на разтвора се промени по време на измерването, това може да повлияе на флуоресценцията на багрилото, което дава неточно отчитане на рН.
Цена и сложност
Флуоресцентните детектори могат да бъдат доста скъпи, особено високите модели с усъвършенствани функции като висока чувствителност и широк диапазон на дължината на вълната. Цената за закупуване и поддържане на тези детектори може да бъде основна бариера за някои изследователски лаборатории или малки предприятия.
В допълнение към разходите, флуоресцентните детектори могат да бъдат сложни за работа. Те често се нуждаят от специализирано обучение, за да се настроят, калибрират и отстраняват неизправностите. И ако нещо се обърка, може да бъде трудно и време - да се поправи.
НапримерИзотермичен флуоресцентен детекториЦифров изотермичен флуоресцентна детекторса усъвършенствани устройства, които предлагат високоефективна флуоресценция. Но тяхната сложност означава, че потребителите трябва да имат добро разбиране на технологията, за да се възползват максимално от тях.
Заключение
Въпреки тези ограничения, флуоресцентните детектори все още са невероятно ценни инструменти в много области. В нашата компания постоянно работим за преодоляване на тези предизвикателства и подобряване на работата на нашите детектори. Ние разработваме нови технологии за повишаване на чувствителността, намаляване на фоновия шум и минимизиране на фотойширането.
Ако сте на пазара за флуоресцентен детектор или ако имате някакви въпроси как да заобиколите тези ограничения във вашето конкретно приложение, не се колебайте да се свържете. Тук сме, за да ви помогнем да намерите най -доброто решение за вашите нужди. Независимо дали сте изследовател в голяма лаборатория или собственик на малък бизнес, който търси надеждна система за откриване, имаме експертния опит и продуктите, които да ви подкрепят. Нека разговаряме за това как можем да накараме флуоресценцията да работи за вас.
ЛИТЕРАТУРА
- Lakowicz, JR (2006). Принципи на флуоресцентна спектроскопия. Springer Science & Business Media.
- Valeur, B. (2002). Молекулярна флуоресценция: Принципи и приложения. Wiley - Vch.