用于监测快速光激活过程的微型吸收光谱仪的研制

发布时间：2022-01-23 17:44

　　近年发展的几种超分辨显微成像技术突破了光学衍射造成的分辨率极限,为生物医学领域微观世界的研究提供了新的利器。在这些超分辨成像技术中,单分子定位成像法以其同时具备大视场、高灵敏度和样品长时间稳定性的特点受到了高度重视。然而这类方法十分依赖于其所用探针的光激活特性。例如,其重要发展方向之一的快速光激活定位成像的蛋白需要具有高激活速率的特性。而为量化这些特性参数而发展的光激活过程监测系统会对成像蛋白的评价与筛选提供了条件。为了实现对快速光激活过程的监测,本工作目的即为研制一个满足需求的小型化吸收光谱测量系统。为了实现这一目的,对目前常用光致亮荧光蛋白的特性进行了归纳总结。系统在波长、准确性、时间分辨率等方面的需求指标被加以分析。进而根据分析的结果对系统的核心器件进行了选型,并设计构建了一个基于微型光纤光谱仪的吸收谱测量系统。在对系统进行优化后,利用Dronpa作为代表对系统的性能进行了实际的检验。该系统能够以10 ms的时间分辨率,3.8 nm的波长分辨率在440-600 nm的波长探测区间内对快速光激活过程中蛋白吸收谱的时域变化进行测量,并达到2.89×10-3的精确度。而根据监测结果对相... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：45 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

简化的光致亮荧光蛋白Jablonski能级图

型光谱仪内部结构。1：光纤接口；2：准直镜；3：光栅；集光镜；6：线阵 CCD。nal structure of USB2000+ miniature optical spectrometer. 13: Grating; 4: Focusing Mirror; 5: Collection Lenses; 6: linea于这款光纤光谱仪的不同需求，海洋光学公司提多的选择。在这些 USB2000+型光纤光谱仪的内光片等都可以根据我们需要进行自行配置：置纤光谱仪的色散器件，是整个系统的核心装置之集的平行刻线构成，利用衍射和干涉作用对入射常有透射式和反射式两种，USB2000+型光纤光经过光栅（3）后会产生衍射使光束具有一定的衍射光形成干涉。由于只有相邻狭缝间光路的光探测的干涉信号，不同的波长的信号便被以不同同的像元探测得到不同波长的光谱信息。

193.1 系统光路结构。SHG：BBO 晶体；SF：短通滤光片；ND：中性衰减片；M：反射BS：分束镜；LS：光源；L：凸透镜；CF：有色滤光镜；Block：挡光板。 3.1 The optical set-up for monitoring fast photoactivation dynamics. SHG: BBO crystal; SF filter; ND: neutral density filters; M: mirror; BS: beam splitter; LS: light source; L: focusingCF: color filters; Block: beam block.2 结构优化.1 激活光强的实时监控由于光致亮荧光蛋白的光激活过程是光强依赖的[30,31]，为了保证对光激活的准确性，激活光强的测量与调控十分关键。为了在实验进行中方便地调同时不影响到光激活过程的连续进行，本系统在激活光到达样品前对其进并通过测量分离而开的参考光的光强来实现对激活光光强实时监测的目的


本文编号：3604860