Fluorescence là gì? Các công bố khoa học về Fluorescence
Fluorescence is a luminescence process where substances emit light upon absorbing electromagnetic radiation, often utilized in scientific and industrial applications. The mechanism involves photon absorption, exciting electrons to higher energy states, which upon returning to their ground state, emit light. Key applications span biology, medicine, industry, and environmental monitoring, employing techniques like fluorescence microscopy and spectroscopy. Fluorescence naturally occurs in organisms like jellyfish. Materials exhibiting fluorescence include organic dyes and proteins. Research is advancing with nanotechnology and quantum dots enhancing marker stability and efficiency, heralding innovations in fields like personalized medicine.
Fluorescence: An In-depth Exploration
Fluorescence is a form of luminescence, which is the emission of light by a substance that has absorbed light or other electromagnetic radiation. It is a process that occurs when a material, typically a liquid or gas, emits light in response to being exposed to some source of radiation, usually ultraviolet light. This property is utilized in numerous scientific and industrial applications, ranging from biological research to material sciences.
The Mechanism of Fluorescence
Fluorescence occurs when photons are absorbed by a substance, exciting electrons to a higher energy state. Quickly after, these electrons return to their ground state, releasing energy in the form of light. The emitted light usually has a longer wavelength and less energy than the absorbed light. This process distinguishes fluorescence from phosphorescence, where the emitted light persists after the excitation source is removed.
Applications of Fluorescence
Fluorescence has broad applications across various fields. In biological sciences, fluorescent markers are crucial for imaging and tracking cellular and molecular activities. Techniques such as fluorescence microscopy and flow cytometry leverage this property to study complex biological systems.
In the field of medicine, fluorescence is used in diagnostic imaging and to guide surgical procedures. Fluorescent dyes can be employed to highlight specific tissues and pathologies, enhancing the accuracy of diagnostic techniques.
In the industrial and environmental sectors, fluorescence spectroscopy helps in the analysis of chemical compositions, detecting pollutants, and ensuring quality control in manufacturing processes.
Fluorescence in Nature
Fluorescence is not only a laboratory phenomenon but also occurs naturally in various organisms. Many marine creatures, such as jellyfish and corals, exhibit fluorescence as a result of fluorescent proteins. These proteins have been isolated and utilized in scientific research, most notably the Green Fluorescent Protein (GFP) which revolutionized molecular and cellular biology.
Fluorescent Materials
Materials that exhibit fluorescence are categorized based on their composition and fluorescence efficiency. Organic dyes, inorganic phosphors, and fluorescent proteins are typical examples of fluorescent materials. Each type has unique properties suited to different applications, such as dyes for vivid imaging and inorganic phosphors for durability and brightness in industrial applications.
Future Trends in Fluorescence Research
Advancements in fluorescence research continue to emerge, particularly in the development of brighter and more stable fluorescent markers. Nanotechnology is playing a significant role, with quantum dots providing new opportunities for increasing fluorescence efficiency and specificity. Enhanced computational methods and high-throughput screening are driving the evolution of fluorescence applications, particularly in personalized medicine and advanced material sciences.
Conclusion
Fluorescence remains a pivotal area of study and application, bridging numerous scientific disciplines. Its diverse applications and ongoing research underscore its importance, creating promising future directions for innovation and discovery. Understanding the fundamental principles and ongoing advancements in fluorescence can unlock new possibilities across science and technology.
Danh sách công bố khoa học về chủ đề "fluorescence":
Màng lọc Nuclepore polycarbonate có ưu thế hơn màng lọc cellulose trong việc đếm trực tiếp vi khuẩn vì chúng có kích thước lỗ đồng nhất và bề mặt phẳng giữ tất cả vi khuẩn ở trên bề mặt màng. Trong khi màng lọc cellulose cũng giữ tất cả vi khuẩn, nhiều vi khuẩn bị lọt vào bên trong màng, nơi không thể đếm được. Trước khi sử dụng, màng lọc Nuclepore phải được nhuộm màu với irgalan black để loại bỏ hiện tượng tự phát huỳnh quang. Số lượng vi khuẩn đếm được trực tiếp trong nước hồ và nước biển cao gấp đôi khi sử dụng màng Nuclepore so với màng lọc cellulose.
Việc sử dụng huỳnh quang diệp lục để giám sát hiệu suất quang hợp trong tảo và thực vật hiện đã trở nên phổ biến. Bài đánh giá này xem xét cách các thông số huỳnh quang có thể được sử dụng để đánh giá những thay đổi trong hóa học quang học của hệ quang hợp II (PSII), dòng điện tử tuyến tính và sự đồng hóa CO2 trong vivo, đồng thời đưa ra cơ sở lý thuyết cho việc sử dụng các thông số huỳnh quang cụ thể. Mặc dù các thông số huỳnh quang có thể được đo dễ dàng, nhưng có thể gặp nhiều vấn đề tiềm ẩn khi ứng dụng chúng để dự đoán sự thay đổi trong hiệu suất quang hợp. Đặc biệt, việc xem xét các vấn đề liên quan đến ước tính chính xác hiệu suất hoạt động của PSII được đo bằng huỳnh quang và mối quan hệ của nó với tốc độ dòng điện tử tuyến tính và sự đồng hóa CO2 được đề cập. Các vai trò của sự dập tắt quang hóa và phi quang hóa trong xác định sự thay đổi hiệu suất hoạt động của PSII cũng được khám phá. Cuối cùng, ứng dụng của chụp ảnh huỳnh quang vào nghiên cứu độ không đồng đều của quang hợp và sàng lọc nhanh số lượng lớn thực vật gây xáo trộn quang hợp và trao đổi chất liên quan cũng được xem xét.
Fluorescence has been observed directly across the band gap of semiconducting carbon nanotubes. We obtained individual nanotubes, each encased in a cylindrical micelle, by ultrasonically agitating an aqueous dispersion of raw single-walled carbon nanotubes in sodium dodecyl sulfate and then centrifuging to remove tube bundles, ropes, and residual catalyst. Aggregation of nanotubes into bundles otherwise quenches the fluorescence through interactions with metallic tubes and substantially broadens the absorption spectra. At pH less than 5, the absorption and emission spectra of individual nanotubes show evidence of band gap–selective protonation of the side walls of the tube. This protonation is readily reversed by treatment with base or ultraviolet light.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 10