荧光与荧光的区别及联系
1. 概念的区别
荧光(Fluorescence)是指某些物质在特定条件下,受到激发后会发出可见光,并在激发消失后也随之消失的现象。荧光一般和特定的物质有关,如荧光染料、荧光蛋白等。荧光有强、弱之分,一般而言强荧光的物质对应的荧光强度高,而弱荧光的物质反之。
荧光蛋白(Fluorescent protein)是一类可由生物合成的具有荧光性的蛋白质,一般从海洋生物中得到。荧光蛋白的结构因生物种类不同而异,可以发出不同颜色的光,具有很高的控制性,应用于生物成像、分子生物学等领域。
2. 物理机制的区别
荧光的发生是由于特定物质被激发后,激发能量被吸收并储存在高能态状态中,随后被辐射出去,恢复到低能态状态时发出光子。荧光的发生是瞬间的,并且发光时间短暂。
荧光蛋白的荧光产生则是由于其内部的光物质的峰值吸收与荧光峰的不一致。在外界给荧光蛋白提供激发能量后,荧光蛋白分子内部激发荧光并发出荧光。荧光蛋白发光的时间常数比荧光长,持续时间更长。
3. 应用领域的联系
荧光和荧光蛋白被广泛应用于科学研究和医学领域。荧光被用于检测化合物、生物分子等,特别是在生物荧光显微镜技术中,可以用来标记特定的细胞或分子,再通过激发器的激发,使其荧光成像。荧光也被用于光化学反应的研究以及LED的生产。
荧光蛋白在生物成像、分子生物学、物筛选等领域有广泛应用。例如,绿色荧光蛋白(GFP)是最常用的荧光蛋白,被用于标记细胞器、蛋白质等。其他颜色的荧光蛋白也逐渐应用于研究和生产中。
4. 性能的区别
荧光的荧光强度和颜色与激发波长、发射波长以及化合物的种类和浓度等因素相关。荧光强度较易受到环境作用,如温度、pH等。荧光的特殊性能可以被广泛应用于生物化学分析、光化学反应等方面。
荧光蛋白一般情况下具有高荧光效率和光稳定性。荧光蛋白因为可以通过基因工程技术获取,故此可以被广泛应用于生物标记、成像和检测领域。荧光蛋白通过分子生物学手段实施改造,可以制备出精度更高、荧光效能更高的荧光蛋白,实现更加精细的分子成像和探针设计。
5. 实验操作的联系
很多荧光染料可以被溶于有机溶剂中或直接作为水溶液采用,但荧光染料一般对酸或碱敏感。因为荧光的强度可以受到环境因素的作用,实验中需要留意对温度、pH、化学物质等因素实施控制。
对荧光蛋白的应用,实验中可以通过腺嘌呤类化合物、激活酶等方法触发发光。荧光蛋白的应用一般采用基于荧光显微镜的成像方法,但也存在其他方法如FRET、波导共振等技术。
荧光与荧光蛋白在概念、物理机制、应用领域、性能、实验操作等方面存在区别,但也有着联系。荧光和荧光蛋白的研究在科学研究和医学领域有着广泛的应用前景。