用于監(jiān)測(cè)快速光激活過(guò)程的微型吸收光譜儀的研制.pdf

1、近年發(fā)展的幾種超分辨顯微成像技術(shù)突破了光學(xué)衍射造成的分辨率極限，為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域微觀(guān)世界的研究提供了新的利器。在這些超分辨成像技術(shù)中，單分子定位成像法以其同時(shí)具備大視場(chǎng)、高靈敏度和樣品長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性的特點(diǎn)受到了高度重視。然而這類(lèi)方法十分依賴(lài)于其所用探針的光激活特性。例如，其重要發(fā)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。而為量化這些特性參數(shù)而發(fā)展的光激活過(guò)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)對(duì)成像蛋白的評(píng)價(jià)與篩選提供了條件。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)快速光激活

2、過(guò)程的監(jiān)測(cè)，本工作目的即為研制一個(gè)滿(mǎn)足需求的小型化吸收光譜測(cè)量系統(tǒng)。
　　為了實(shí)現(xiàn)這一目的，對(duì)目前常用光致亮熒光蛋白的特性進(jìn)行了歸納總結(jié)。系統(tǒng)在波長(zhǎng)、準(zhǔn)確性、時(shí)間分辨率等方面的需求指標(biāo)被加以分析。進(jìn)而根據(jù)分析的結(jié)果對(duì)系統(tǒng)的核心器件進(jìn)行了選型，并設(shè)計(jì)構(gòu)建了一個(gè)基于微型光纖光譜儀的吸收譜測(cè)量系統(tǒng)。在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化后，利用Dronpa作為代表對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了實(shí)際的檢驗(yàn)。該系統(tǒng)能夠以10 ms的時(shí)間分辨率，3.8 nm的波長(zhǎng)分辨率在44

3、0-600 nm的波長(zhǎng)探測(cè)區(qū)間內(nèi)對(duì)快速光激活過(guò)程中蛋白吸收譜的時(shí)域變化進(jìn)行測(cè)量，并達(dá)到2.89×10-3的精確度。而根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)相應(yīng)特性參數(shù)的量化分析得到了與采用熒光法和吸收譜法的前人工作均可比較的結(jié)論，證明了系統(tǒng)對(duì)快速光激活過(guò)程監(jiān)測(cè)的能力。
　　而與基于熒光的監(jiān)測(cè)方法相比，其測(cè)量結(jié)果不易受實(shí)驗(yàn)設(shè)置的影響，系統(tǒng)也更為簡(jiǎn)單穩(wěn)定。相比于同樣基于吸收的其他監(jiān)測(cè)法，該系統(tǒng)有著優(yōu)異的測(cè)量時(shí)間分辨率，及光纖化的緊湊設(shè)計(jì)，節(jié)省了大量的實(shí)驗(yàn)室空