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为什么LUYOR激发光源的激发光和发射光和书本的不一样

发布时间: 作者:上海路阳仪器 技术文档组 点击次数:
本篇摘要

书本上的488/508nm是峰值波长,不是唯一波长。荧光激发与发射都是连续光谱,488nm只是激发效率最高的点,450至490nm都能激发GFP,所以光源波段与书中数值不同属正常。

核心要点

  • 荧光激发与发射都不是单一波长,而是连续光谱带
  • 488nm 与 508nm 是峰值波长,即效率**的那一点
  • 只要波长落在激发光谱范围内,都能激发出荧光
  • 发射光谱也是一个范围,眼镜的作用是截取其中一段
  • 不同厂家光源的标称波段不同,只要覆盖激发峰就有效
  • 判断光源是否合适,看光谱曲线而不是看单一数字

书上的 488/508nm 是峰值波长,不是"只能用它"。荧光的激发和发射都是连续的光谱带,488nm 只是激发效率**的那一点;只要光源波长落在这条激发曲线覆盖的范围内,就能激发出荧光。所以厂家标 470nm 或 500nm 的光源同样能用。

我们经常收到咨询"你们有488nm的光源吗?"

咨询488nm的光源的老师通常是

  • 他们正在使用GFP(绿色荧光蛋白);

  • 他们咨询了同事或查看了文献,确定了GFP的激发/发射值为488/508 nm;

  • 他们知道他们需要使用荧光,但他们并不真正了解它的工作原理细节;

  • 他们了解到LUYOR提供荧光蛋白激发光源,他们想知道我们是否有针对他们特定应用的解决方案。

这个问题没有错。您可以在不了解荧光的情况下使用它。如果您需要选择使用荧光蛋白激发光源,那么查阅参考文献以获得指导,然后询问这些参考文献告诉您什么,这是完全合乎逻辑的。您会发现GFP的488/508nm是正确的——这些是激发GFP荧光和观察发射光的波长。

关于荧光激发工作原理,最相关的一点是,荧光激发或发射没有单一的波长。荧光物体可以在一定波长范围下被激发,由此产生的发射会延伸到一定波长范围内。这个范围称为激发光谱和发射光谱。

例如,下图中的曲线显示了最常用的荧光蛋白eGFP(增强型GFP)的激发和发射光谱。蓝色曲线是激发光谱,绿色曲线是发射光谱。峰位于488 nm和508 nm,正是表格告诉您它们应该在的位置。488nm是激发eGFP的最有效波长,但它肯定不是仅有的可激发荧光的波长。

为什么LUYOR激发光源的激发光和发射光和书本的不一样 图1

GFP激发和发射光谱

您可以将激发光谱看作各种波长的光对激发GFP荧光的相对效率的图表。如果488nm处的100个单位的激发光产生x强度的荧光,那么450nm处大约需要200个单位的光才能产生相同的强度,因为450nm光被吸收并产生荧光的可能性大约是488nm光的一半。但这并不意味着您不能使用450nm激发光!

发射光谱的情况略有不同,因为您无法选择输出的波长。来自特定荧光团的荧光的性质是发射光谱与激发波长无关。也就是说,无论您在440、450、460nm等处激发,发射的光都将分布在相同的发射光谱上。激发光谱在选择激发荧光的光源时发挥作用,发射光谱有助于理解势垒滤波器的作用。

在理想的荧光蛋白激发光源系统中

  • 激发光源将尽可能靠近激发峰值来激发荧光;

  • 荧光滤光片将尽可能充分地传输发射光;

  • 激发光源和屏障滤光片协同工作,以消除任何激发光通过荧光滤光片或荧光观察眼镜。

在实际系统中,通常需要对光谱特性(激发和发射光谱)以及光源、滤光片和荧光观察眼镜的特性进行一些权衡。以上最后一点很关键——如果过多(或任何)激发光通过荧光观察眼镜,它会严重降低您看到所需荧光的能力,尤其是在荧光不是很强的情况下。

很大一部分挑战是由于许多应用(如GFP)中使用的荧光团的激发和发射非常接近。这使得同时服务于所有三个要点的光源和滤光片配对变得具有挑战性,特别是当您试图以合理的价格组装一个强大的系统时。

为了满足所有这些要求,LUYOR的荧光蛋白激发光源通常在激发光谱的"肩部"激发,而不是在峰值处激发。远离峰为选择屏障滤光片提供了更多的"空间",该滤光片(a)有效透射荧光发射,(b)阻挡任何反射的激发光。在GFP的情况下,LUYOR的RB光源主要在440-460nm范围内发射,该范围显示能够激发GFP荧光;而成对的激发滤光片(截止波长约为500nm的长波通或带通(500-560nm))可以很好地传输发射,同时在阻挡反射光方面做得很好,实现良好的观看对比度。

我们希望这篇文章对您有所帮助,如果您有任何问题,可以联系我们。

相关产品:LUYOR-3260RB/LUYOR-3415RG系列荧光蛋白激发光源、LUV系列荧光观察眼镜。

峰值不等于**

把 eGFP 的激发光谱画出来,会看到一条从 350nm 延伸到 510nm 左右的山形曲线,峰顶在 488nm。用 450nm 的光去照,激发效率可能只有峰值的六七成;用 488nm 照,效率**。这就像用不同温度的水泡茶——都能泡开,只是快慢不同。

发射端同理

发射光谱同样是一条带,GFP 从 490nm 一直延伸到 600nm 以后,峰在 508nm 附近。观察眼镜并不需要"正好对准 508nm",而是要把激发光挡掉、把这段发射带尽量放进来,所以长波通镜片(500nm 以上全过)就能工作得很好。

所以怎么判断光源合不合适

  • 看光源光谱是否覆盖目标蛋白的激发峰,覆盖了就有效。
  • 看光源带宽:带宽太宽会把不该激发的也激发起来,背景变脏。
  • 看功率与均匀性:弱表达样品需要更高的光功率密度。
  • 看配套眼镜与滤镜的截止波长是否与发射峰匹配。

常见问题

你们有 488nm 的光源吗?

有覆盖该波段的蓝光光源,但标称值可能写成波段范围而非单一数字。只要光谱覆盖 488nm,激发效果与"488nm 光源"一致。

用 470nm 激发 GFP 会不会荧光偏弱?

会略弱,但通常足够观察。若信号本来就很弱,优先提高光功率或延长曝光,而不是死磕波长。

为什么不同文献给的波长不一样?

不同变体(eGFP、GFPmut、mNeonGreen 等)峰位本身就不同,加上仪器与滤光片差异,文献数值会有出入。以所用变体的官方光谱为准。

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标签:激发光源
引用本文

上海路阳仪器有限公司. 《为什么LUYOR激发光源的激发光和发射光和书本的不一样》[EB/OL]. 上海路阳仪器有限公司, 2024-09-06. https://www.luyor.net/jishujieda/142.html.

上海路阳仪器有限公司

成立于 2008 年,专注紫外光源、荧光检测与紫外辐照设备的研发制造,产品覆盖荧光渗透/磁粉探伤灯、荧光检漏套装、生物膜检测灯、细胞光毒性辐照仪、荧光蛋白激发光源与转速测量仪器,服务无损检测、轨道交通、食品药品、化妆品与生命科学研究等领域。本文由路阳技术文档组依据产品实测数据与行业标准编写。

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