一、荧光光谱的原理 分子吸收紫外线等入射光,从电子基态S0的ν=0振动能级跃迁到S1的某些ν>0能级,然后振动弛豫失去一部分能量而降至S1的ν=0能级。 简化的Jablonski能级图 from Wikipedia 二、荧光光谱的特征 由于分子需要能过激发才能产生发射过程,因此,常常将激发和发射光谱绘制在一起。 荧光光谱有如下特征: (1) Stokes位移 荧光发射波长总是比相应的吸收光谱的波长长,称为Stokes位移,如下图所示。 ? (2) 镜像对称 荧光发射光谱与吸收光谱之间常常存在近似的镜像关系,不完全对称。这是因为吸收光谱的形状取决于S1的振动能级结构,而发射光谱的形状取决于基态的振动能级,两者往往比较相似。 (2) 态特定模型下的吸收光谱计算,分两步完成: (2-1) 基态的单点能计算,同时保存基态的非平衡溶剂信息: %chk=c153.chk #p pbe1pbe/6-311G** scrf(solvent
半导体禁带宽度测定:荧光光谱PL半导体禁带宽度(Band Gap)的测定对于理解和优化半导体材料的电子性能至关重要;荧光法是一种常用的技术,用于测量半导体的禁带宽度。 光致发光光谱采集:在激发光源照射下,样品会发出荧光;使用光谱仪收集发射光的强度与波长的关系。4. 非破坏性:荧光法不会对样品造成物理损伤,可以重复测量。2. 高灵敏度:能够检测到微弱的发光信号,适用于低浓度样品的测定。3. 快速简便:操作简单,数据处理速度快。 2. 激发光源:使用波长为532nm的激光器作为激发光源。3. 光谱采集:在激光照射下,使用光谱仪记录GaAs样品的发射光谱。4. 数据处理:通过光谱图找到荧光峰的位置,计算得到GaAs的禁带宽度约为1.42 eV。五、注意事项1. 温度影响:测量过程中,温度的变化会影响发光强度和波长,因此需要控制实验温度。2.
一篇文章读懂原子荧光光谱AFS技术:原理、特点、应用原子荧光光谱(Atomic Fluorescence Spectrometry, AFS)技术是一种用于元素分析的强大手段,以其高灵敏度、高选择性等优点在环境 一、原理原子荧光光谱技术是基于原子荧光现象的一种分析技术;其基本原理如下:1. 样品预处理:将待测样品进行适当的前处理,如消解、富集等,使目标元素转化为可被测定的形态。2. 荧光激发:利用特定波长的光源(如空心阴极灯)照射原子化的样品,使目标元素原子吸收能量,从基态跃迁到激发态。4. 荧光发射:激发态的原子在返回基态时,以光辐射的形式释放能量,产生荧光。5. 2. 地质勘探:AFS技术可用于地质样品中贵金属、稀有金属等元素的测定,为矿产资源评价提供依据。3. 案例2:在地质勘探中,AFS技术用于测定岩石、矿石中的金、银等贵金属含量,为矿产开发提供依据。
g) 加入 1 mL 无血清细胞培养基或 PBS 重悬细胞,用荧光显微镜或激光共聚焦显微镜观察,也可以用荧光酶标仪或流式细胞仪分析 (Ex/Em=488/525 nm)。 ■ 贴壁细胞 注:若用荧光分光光度计或流式细胞仪检测贴壁细胞,可先对贴壁细胞进行消化、收集,重悬后参考悬浮细胞的检测方法。 此外,用 H2O2处理细胞,HKPerox-2 的荧光 30 分钟内就可以到达高峰。染色效果看图5c,亮眼的绿色荧光。使用方法和 H2DCFDA 的差不多。 HKSOX-1、 HKOH-1r:分别是超氧阴离子自由基 (O2•−)和羟基自由基 (•OH) 荧光探针。动物细胞操作同上,使用浓度、孵育时间如有雷同纯属巧合。 可用于成像和检测活细胞的内源性超氧化物 HKPerox-2 对 H2O2 有高度选择性,绿色荧光探针。 HKOH-1r 用于检测活细胞中的内源性羟基自由基 •OH。
但是接触过的人都明白,免疫荧光标记存在一个很大的问题,即自发荧光。这将极大地降低实验图片的可用性和美观性。 自发荧光类似于传统IHC的背景性染色。如下图中的大片绿色荧光,几乎都是自发性荧光。 ? 2 — 石蜡切片的特点 2.1 石蜡切片可以薄至3μm,实验过程中组织损耗较少。 采用大鼠、新西兰兔、beagle犬、食蟹猴、小型猪等相对较大的动物进行实验时,我们几乎不用担心组织损耗问题。 对于需要精确定位的研究目标或者荧光多标记Merge来讲,这一点不得不引起重视。 2.3 石蜡切片的缺点是自发荧光太强 自发荧光是指组织未经过荧光色素染色时,在激发光下自发呈现的荧光。 标本的固定时间不是越久越好,常规固定1-2天即可,最忌讳的就是采用长期浸泡在固定液中的组织进行免疫荧光标记实验。 小编建议适当延长封闭的时间至2h。如果室温较低,可以考虑采用37℃孵育箱进行封闭,优化封闭时间,充分去除组织中的类属抗原。 封闭时使用的血清尽量采用高质量的国外产品。
荧光标记是非常常用的实验方法。 一般来讲,荧光标记染色的目的有3个:①多种蛋白标记后,分析蛋白在空间上的分布特征;②免疫荧光标记后进行蛋白半定量分析,分析蛋白半定量表达量;③标记细胞核,以便分析细胞核数量,如凋亡细胞计数等。 ? 上方所述的第1条和第3条是荧光标记染色的最佳应用场景,个人并不推荐将荧光标记应用于第2条。原因在以前就讲过→【回顾:免疫荧光分析误区,别踩雷了!】 如果一定要在荧光图像上进行蛋白半定量分析呢? 2、通道分割 最简单的免疫荧光标记是DAPI(蓝)+单通道荧光(红或绿)。如下 ? ? 这种是最普通的荧光标记,图像上只有2个通道激发光。在分析之前,必须将2个通道的荧光分割开,获得2张图像。 同理,多色荧光标记其实就是多了通道而已,分割方法也是一样的。 3. 荧光强度转换为灰度 无论是JPEG格式还是TIFF格式的荧光图像,都是32bit RGB图,但是灰度图是8bit 黑白图像。
荧光型光谱仪 荧光型光谱仪利用样品中含有的元素受激 发后会发出特有能量的谱线荧光,再通过检测系统实现光谱分析。它是重金属等材料成分检测的重要工具 。 常见的有X射线波长色散荧光光谱仪、X射线能量色散荧光光谱仪和荧光分光光度计,其关键技术包括光源设计制造技术和光学系统设计装调技术,核心部件是 X 射线管和分光晶体(仅波长衍射型有此部件)。 从总体上来看,国内在荧光型光谱仪领域与国际领先水平还存在较大差距,尤其是在核心部件方面。 下图所示为典型滤光片型光谱仪的基本光学结构。以色列CI系统公司在基于渐变滤光片的光谱仪方面处于领先地位,其产品在1~14um波段的光谱分辨带宽可以达到测量波长的2%。 在国内方面,中电科仪器仪表有限公司研发出了2~ 14um 的相关产品,其光谱分辨带宽为测量波 长的 2%。需要指出的是, 国内在核心 件———渐变滤光片的材料及工艺上还存在短板。
(2)量子点具有很好的光稳定性。量子点的荧光强度比最常用的有机荧光材料“罗丹明6G”高20倍,它的稳定性更是“罗丹明6G”的100倍以上。 此外,量子点具有窄而对称的荧光发射峰,且无拖尾,多色量子点同时使用时不容易出现光谱交叠。 (4)量子点具有较大的斯托克斯位移。 量子点不同于有机染料的另一光学性质就是宽大的斯托克斯位移,这样可以避免发射光谱与激发光谱的重叠,有利于荧光光谱信号的检测。 (5)生物相容性好。 总而言之,量子点具有激发光谱宽且连续分布,而发射光谱窄而对称,颜色可调,光化学稳定性高,荧光寿命长等优越的荧光特性,是一种理想的荧光探针。 2、量子点:很多现代发光材料和器件都由半导体量子结构所构成,材料形成的量子点尺寸都与过去常用的染料分子的尺寸接近,因而像荧光染料一样对生物医学研究有很大用途。 相 关 配 图 ? ? ?
由于不同物质的理化性质决定了其对不同波段的光表现出不同的光谱特性,近十年来,利用高光谱做食品、农产品、药品的无损质量检测十分火热。 何为高光谱图像 高光谱图像将图像技术和光谱技术相结合,不仅反映目标的二维图像信息,同时能够反映光谱维信息。高光谱图像具有三个维度:x-y-。 通过高光谱相机,获得不同窄波段下的二维图像,最终构成三维光谱数据立方体,如图所示: ? 高光谱图像技术在无损检测的应用 食品存储时间检测(下图为不同存储时间的同一苹果的荧光高光谱图像) ? 2.农产品农药残留检测(下图为农药浓度为8mg/kg 叶菜样品的高光谱荧光图像及不同浓度梯度样品的荧光光谱曲线) ? 3.食品部位检测(下图为小番茄不同部位的高光谱曲线) ?
今天将分享细胞荧光显微喉癌分类完整实现版本,为了方便大家学习理解整个流程,将整个流程步骤进行了整理,并给出详细的步骤结果。感兴趣的朋友赶紧动手试一试吧。 一、HEp-2_cell_classification2018介绍 间接免疫荧光(IIF)是一种通过荧光标记的二级抗体间接检测患者血清中特定抗原的自体抗体的技术,广泛应用于如系统性红斑狼疮等自身免疫疾病的诊断 HEp-2细胞,因其表达多种细胞核抗原,成为IIF实验的理想基质,尽管存在来源争议,现认为是人类乳突病毒相关宫颈腺癌细胞。 二、HEp-2_cell_classification2018任务 细胞荧光显微喉癌6分类:包含均质,斑点,核仁,着丝粒,核膜,高尔基。 2、搭建ResNet2d网络,使用AdamW优化器,学习率是0.001,batchsize是512,epoch是500,损失函数采用交叉熵。
DAPI 作为一种经典的 DNA 特异性染料,凭借其独特的光谱特性和高亲和力,成为解决上述问题的理想选择,已逐渐发展为科研领域常用的核复染工具。 检测原理DAPI(4',6-二脒基-2苯基吲哚)是一种发蓝色荧光的 DNA 染料,在与 dsDNA 的 AT 区结合时,荧光增强约20倍。 由于其光谱特性,DAPI 非常适合与绿色(Invitrogen Alexa Fluor 488, FITC, GFP)和红色(Invitrogen Alexa Fluor 594,rhodamine,Invitrogen Texas red, mCherry, mKate-2)荧光基团在多色实验中共用。 光谱兼容性好:激发与发射波长独特,可与绿色、红色等多种常见荧光基团兼容,满足多色荧光实验需求,拓展实验设计空间。
激光诱导荧光技术(LIF) 由于不同物质能级结构的不同,利用激光将物质中的粒子从基态跃迁至激发态,通过探测粒子回到基态时发射出的荧光光谱,就能对物质进行定性或定量的分析。 同一组织的不同部位,其生化成分与结构基本相同,所以直接用适当波长的低功率激光(或单色光)照射时,产生的自体荧光光谱特性也相同或相近。 但发生于该组织的肿瘤,因为存在成分、结构及代谢状况上的变异,所以其荧光光谱特性与正常组织存在一种或多种差异,根据这些差异就可以区分肿瘤组织与正常组织,能够实现早期癌症的诊断。 随着激光与光谱技术的发展,人们开始将荧光诊断用于牙结石的诊断,牙结石在633~655 nm激光的激发下,在700 nm附近有明显的荧光峰,而正常的牙齿则没有,利用这种差异能够诊断牙结石。 在紫外光的激发下,污染水体中的溶解有机物会产生特定的荧光光谱,因此利用激光诱导荧光(LIF)可对水体中的溶解有机物的含量进行定量分析,从而可估计出水体富营养化的程度。
像元形状指数 HSI- Hyperspectral Imaging 高光谱成像 随机森林 Reflective Optics Spectrographic Imaging System (ROSIS-03) 反射光学光谱成像系统
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本文介绍基于ViewSpec Pro软件,将ASD地物光谱仪获取到的.asd格式文件,批量转换为通用的.txt文本格式文件的方法。 ASD光谱仪是英国Malvern Panalytical公司研发的系列野外便携式全范围光谱辐射仪和光谱仪,可以获取地物的实时光谱信息。 我们用这一系列中的设备产品对地物的光谱加以获取后,默认是以.asd格式文件来存储的;而这一文件格式相对并不普及,我们往往需要将其转换为其他更易分享的文件格式。 我们首先在下图所示的上方紫色框位置处,配置我们需要导出的数据类型(一般就是选择反射率);随后,一般会选中下图所示的下方紫色框内的勾选项,从而保证将多个光谱曲线放在一个.txt格式文件中,从而方便我们后期对光谱曲线数据的读取与进一步处理
一、传统光谱仪的局限与片上化必要性 ◆ 光学扩展量与分辨率的矛盾 • 自由空间光谱仪瓶颈: 光谱分辨率与光学扩展量(Etendue)直紧密耦合,都与狭缝尺寸相关。 二、片上拉曼光谱仪的核心技术 ◆ 空间外差光谱技术 为解决上述问题,空间外差光谱技术(傅里叶变换光谱仪)应运而生。 三、数据处理与实验验证 ◆ 光谱重构算法 • 变换域信号计算: 输入光谱(由Ocean Optics光谱仪标定)与干涉仪阵列的传输矩阵(T)相乘,得到变换域信号,通过逆运算提取原始光谱,压缩感知技术降低采样率 2. 药物分析实例 • 对乙酰氨基酚片检测: 实验光谱与参考光谱的皮尔逊相关系数(PCC)达0.988,验证技术准确性。 ② 背景荧光抑制: 时间门控技术利用拉曼信号瞬时性(无延时)与荧光延迟(1-2 ns),可以通过SPAD阵列实现背景抑制。
该论文将机器学习建模预测、量化计算和实验相结合对氨基分子内氢键化合物进行的光谱学机制研究,并且基于此获得了单组分固态白光发射材料。 而到目前为止,已经报道的单分子白光材料包括非共轭连接的双荧光团、混合荧光/磷光系统和ESIPT(激发态分子内质子转移)分子几种类型。 通过光谱学研究表明,当氨基上连接吸电子基团时,分子的荧光光谱为双发射或极大斯托克斯位移的单发射线性,这表明了它们能够发生ESIPT过程,当氨基上连接给电子基团时,它们的荧光光谱表现为小斯托克斯位移的单发射峰 图2. 化合物1-8在THF溶液中的吸收光谱(A)和荧光光谱(B);(C)化合物1在具有不同水分数的THF/水混合物中的PL光谱(fw);(D-J)分别对应于化合物1-8的荧光光谱和结构式;(K)PL最大和相对
丰富的叶绿素赋予SP @ DOX出色的荧光成像能力,可用于体内无创跟踪和实时监测。 此外, 螺旋藻中固有的叶绿素具有荧光特性,无需任何额外的荧光标记就可以在体内进行无创追踪。微藻的最新研究进展已经证明了其在药物装载,靶向递送和荧光成像方面的巨大生物医学潜力。 未修饰的螺旋藻细胞在适当的激发下自发显示强红色荧光信号,表明螺旋藻中固有叶绿素的自发荧光特性。作者用RF-6000荧光分光光度计在552 nm激发下进一步检查水中螺旋藻的荧光发射光谱。 使用紫外-可见光谱和荧光光谱检测计算出不同药物/载体比率的药物装载效率和包封效率。在所选定的DOX浓度下,螺旋藻的载药量可超过85%,与以前对微/纳米载体的研究相比,其载药量更高。 作者进一步评估了加载药物2、4、6、12、24和48小时后对螺旋藻的影响。剩余DOX的红色信号和吸光度从2到12 h稳定下降。在24和48小时发现了螺旋藻的特征吸收峰,表明生物结构遭到破坏。
相比之下,VarScan2 和 SomaticSniper 需要更高的等位基因分数以保证足够高的灵敏度。 与传统的流式细胞术相比,质谱流式细胞术用金属同位素而不是荧光团标记抗体,然后使用检测器对信号进行量化,该检测器至少检测 40 个参数,避免了光谱重叠的问题。 光谱流式细胞仪 Spectral flow cytometry 与质谱流式细胞术不同,光谱流式细胞仪仍然用荧光染料标记抗体,但用色散光学器件和测量全发射光谱的新型检测器代替了经典的光学器件和检测器。 传统流式细胞仪和光谱流式细胞仪保持了相当好的兼容性,特别是在商业抗体的可用性方面,但更好地减轻了批次效应(例如光谱重叠),以提高效率。 多重免疫组织化学/免疫荧光 (mIHC/IF) 能够同时检测单个切片上的多个标记,从而提高对空间结构的理解。不幸的是,与流式细胞术类似,mIHC/IF 仍然受到光谱重叠的限制。
01 — 什么是FISH FISH:采用了已知序列的、特异性的单链核酸作为探针,标记了生物素或荧光素,在一定的温度和离子浓度下通过碱基互补配对法则,使得DNA-DNA原位杂交,采用荧光法显示,最终将DNA (2)蛋白酶K的作用浓度。浓度高了极易影响细胞核形态,造成模糊不清,浓度低了则探针不易进入细胞核,杂交率大大降低。 每一次荧光显微镜的观察都会淬灭一部分信号,因此一定要快速观察和采集图像。有条件的话,小编推荐大家尽量选用共聚焦显微镜采集图像,荧光显微镜备选。 ? (2)37℃蛋白酶K消化20min,37℃漂洗液充分洗去蛋白酶K。 (3)滴加探针,加盖玻片,避光、湿盒、37℃过夜孵育。 (2)在PH为6.0的枸橼酸钠溶液中,微波至96℃左右,作用10min。 (3)滴加一抗,37℃湿盒孵育2h。 (4)充分漂洗切片,滴加二抗,室温下孵育40-50min。