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荧光光谱微检测技术

       检测系统是芯片系统研究的关键之一。检测器的总体性能将影响整个微流控芯片分析系统的检出限、检测速度、适用范围以及体积等指标,是微流控芯片分析系统的一个关键部分。因此有关检测器和检测方法的研究已经成为微流控芯片领域的一个重点和热点。在众多的检测方法中,光谱检测由于其具有良好的选择性、较宽的线性范围、微量定性定量分析和非破坏性检测等特点,已逐渐成为该领域研究中应用最广泛,灵敏度最高的检测技术之一。光谱微检测技术是微全分析系统芯片(如:微流控生物PCR 芯片、微流控微分析化学芯片和毛细管电泳微分析芯片等)的核心技术之一。

      

       目前国内外普遍使用的、基于荧光能量传递技术的荧光定量PCR技术有:TaqMan 技术、Amplisensor 技术、Molecular beacon 技术(分子信标)、Lightcycler 技术和Complexprobes 技术(复合探针法)。通过对上述几种PCR 定量技术的分子生物学理论和技术特征分析,可以做出这样的诊断:尽管上述几种PCR 定量技术在生物工程技术层面上的原方法各不相同,但它们的荧光发光机理以及发光目的都是破坏两个荧光分子间的FRET,从而发出荧光,荧光强度与溶液中模板量成正比,根据荧光强度以及强度相对变化的信息,可对PCR 产物进行定性定量分析。因此,以量值溯源的要求对PCR 定性、定量分析的荧光检测进行研究,将从根本上提高PCR 定量技术的精确性和可靠性。根据光学原理的不同,光谱检测课细分为荧光检测,吸收光度检测和电化学发光检测。荧光检测由于具有高灵敏度,高检测范围和可容易实现等诸多优点,被广泛采用。荧光基团通常各自拥有单一的光吸收峰,在光的刺激下,荧光基团吸收光的能量后通常以三种方式释放能量,见图(3,4,5)。
 

1:光能:许多荧光基团吸收光能以后仍旧以光能形式释放能量,并且发射光的峰值大于吸收峰。
2:热能:某些荧光基团吸收光能后,能量转换为热量扩散到环境中。
3:转移给临近的分子:当临近的分子满足发生能量转移的要求时,能量从荧光基团传递到临近的分子。荧光标记基团在某波长的激发光刺激下,产生一个更长波长的发射光。

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标签:  荧光光谱 微检测技术 生物芯片
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