本詞條由“科普中國”科學(xué)百科詞條編寫與應(yīng)用工作項目 審核 。 當(dāng)一個熒光分子(又稱為供體分子)的熒光光譜與另一個熒光分子(又稱為受體分子) 的激發(fā)光譜相重疊時, 供體熒光分子的激發(fā)能誘發(fā)受體分子發(fā)出熒光, 同時供體熒光分子自身的熒光強(qiáng)度衰減。FRET 程度與供、受體分子的空間距離緊密相關(guān), 一般為7~10 nm 時即可發(fā)生FRET; 隨著距離延長, FRET呈顯著減弱。 供體和受體之間FRET的效率,可以由E=1/1+(R/R0)exp6反映,其中R表示供體和受體之間的距離,R0表示福氏半徑,依賴供體發(fā)射譜和受體激發(fā)譜的重疊程度,以及供體和受體能量轉(zhuǎn)移的偶極子的相對方位。
目錄發(fā)生原理熒光共振能量轉(zhuǎn)移是指在兩個不同的熒光基團(tuán)中,如果一個熒光基團(tuán)(供體 Donor)的發(fā)射光譜與另一個基團(tuán)(受體 Acceptor)的吸收光譜有一定的重疊,當(dāng)這兩個熒光基團(tuán)間的距離合適時(一般小于100?),就可觀察到熒光能量由供體向受體轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象,即以前一種基團(tuán)的激發(fā)波長激發(fā)時,可觀察到后一個基團(tuán)發(fā)射的熒光。簡單地說,就是在供體基團(tuán)的激發(fā)狀態(tài)下由一對偶極子介導(dǎo)的能量從供體向受體轉(zhuǎn)移的過程,此過程沒有光子的參與,所以是非輻射的,供體分子被激發(fā)后,當(dāng)受體分子與供體分子相距一定距離,且供體和受體的基態(tài)及第一電子激發(fā)態(tài)兩者的振動能級間的能量差相互適應(yīng)時,處于激發(fā)態(tài)的供體將把一部分或全部能量轉(zhuǎn)移給受體,使受體被激發(fā),在整個能量轉(zhuǎn)移過程中,不涉及光子的發(fā)射和重新吸收。如果受體熒光量子產(chǎn)率為零,則發(fā)生能量轉(zhuǎn)移熒光熄滅;如果受體也是一種熒光發(fā)射體,則呈現(xiàn)出受體的熒光,并造成次級熒光光譜的紅移。 發(fā)生條件能量供給體-接受體(D–A)對之間發(fā)生有效能量轉(zhuǎn)移的條件是苛刻的,主要包括:(1)能量供體的發(fā)射光譜與能量受體的吸收光譜必須重疊;(2)能量供體與能量受體的熒光生色團(tuán)必須以適當(dāng)?shù)姆绞脚帕校?3)能量供體、能量受體之間必須足夠接近,這樣發(fā)生能量轉(zhuǎn)移的幾率才會高。此外,對于合適的供體、受體分子在量子產(chǎn)率、消光系數(shù)、水溶性、抗干擾能力等方面還有眾多的要求??梢?,要找到一個合適的D–A對是很不容易的 。
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