第一篇：熒光材料的顏色測量

熒光材料的顏色測量

熒光材料是由金屬（鋅、鉻）硫化物或稀土氧化物與微量活性劑配合經煅燒而成。無色或淺白色，是在紫外光(200～400nm)照射下，依顏料中金屬和活化劑種類、含量的不同，而呈現出各種顏色的可見光(400～800nm)。熒光材料吸收一定波長的光，立刻向外發出不同波長的光，稱為熒光，當入射光消失時，熒光材料就會立刻停止發光。更確切地講，熒光是指在外界光照下，人眼見到的一些相當亮的顏色光，如綠色、橘黃色、黃色，人們也常稱它們為霓虹光。

隨著科學技術的進步，人們對熒光的研究越來越多，熒光物質的應用范圍越來越廣。熒光物質除用作染料外，還在有機顏料、光學增白劑、光氧化劑、涂料、化學及生化分析、太陽能捕集器、防偽標記、藥物示蹤及激光等領域得到了更廣泛的應用。

熒光材料已滲透到人們生產和生活的各個方面,其顏色測量的方法具有特殊性。

熒光材料的特點：只在其他光源照射下才有光發射。熒光材料其與一般物體的區別：不僅能反射一部分照射光的光譜成分，而且在照明光的激發下能發射在照明光束中不存在的一定成分光譜的輻射。

熒光材料的顏色決定于它反射和發射光譜的總和，其中發射光譜往往起主要作用。光電積分式顏色測量與分光光度測色方法不同,它不是測量各個波長的顏色刺激,而是在整個測量波長范圍內對被測顏色的光譜能量進行一次性積分測量。如果能通過三路積分測量,分別測得樣品顏色的三刺激值X、Y、Z ,那么就能進一步計算出樣品顏色的色品坐標及其它相關色度參數。光電積分式測色儀器的光探測器一般為硅光電二極管,在要求儀器具有較高靈敏度的場合下,也可采用光電倍增管。國內光電積分式測色儀器首創先河的是杭州彩譜科技有限公司，該公司生產的分光測色儀CS-650能夠精確測量熒光材料顏色。

目前,熒光材料在熒光增白劑、交通標識和廣告等領域已得到廣泛應用,如在染料、顏料、塑料、油漆和包裝材料中，都會加入熒光材料。因此,研究和討論熒光材料的顏色測量具有重要的意義。

根據斯托克斯定律(Stockes’law),當熒光物質吸收了入射的輻射能量之后,被激發的熒光分子在返回基態時就會發射出比吸收的入射波長更長的輻射。當目視觀察被光源照明的熒光材料時,人眼將看到可見區范圍內的全部光譜輻射,即同時觀察到材料對光源的反射(或透射)光譜和材料的熒光發射光譜。因此,采用物理方法測量熒光材料的顏色時,其測量結 果必須與目視評價一致,否則會得到錯誤的結論。

常用的熒光材料顏色測量方法有單色光激發測量法和復合光照射測量法。單色光激發測量法（如下圖）

原理是通過激發單色儀給樣品以某一特定波長μ的單色光照射，然后用分析單色儀來測量可見波段各波長λ的輻亮度因數β(λ,μ)。對于不同的入射波長測得相應的輻亮度因數β(λ,μ)，可得當入射輻射光譜分布為S(μ)時，熒光材料在波長λ的反射和發射的相對光譜分布R(λ)

由上可得熒光材料的三刺激值

復合光照射測量法的特點是激發光源由復合光源直接照明。直接測得熒光材料在測試所用光源照射下的光譜輻亮度因數β(λ)，從而計算出三刺激值。結果只局限于特定光源照射的客觀效果，無法推算在另一光源下此熒光材料的顏色特性。

復合光照射測量法原理（如下圖）：

實際的熒光材料測色系統,可以有各種具體的結構形式。如下圖所示,這是利用積分球光學幾何條件d /0測量熒光材料全光譜輻亮度因數(即熒光樣品的反射和發射光譜輻亮度因數的總和)的系統原理圖,儀器采用氙燈D65模擬器,使標準和樣品得到復色光照明,兩束測試光由單色儀先后接收,最后獲得測量數據。

而下圖是采用0 /45光學幾何條件的測量系統結構原理圖。振動反射鏡分別把標準測試光束和樣品測試光束投射到單色儀的入射狹縫上,以獲得標準和樣品的比較信號,經過數據處理后,可測得熒光樣品在實際照明條件下的全光譜輻亮度因數。

然而,在實際應用中要精確模擬標準照明體的光譜分布并非易事,特別是要模擬標準D65更為困難。因此,以上采用一個單色儀的測量方法精度較低,且其所獲得面地反映熒光材料的性能。為了克服上述缺陷,可以采用雙單色儀的測量系統,即對每一個由激勵單色儀照射于熒光樣品的單色輻射所產生的反射和熒光發射光譜,再由一個分析單色儀進行分光測量,在測得樣品的反射和熒光發射光譜輻亮度因數之后,可以計算出熒光樣品的色度參數。

下圖為采用雙單色儀系統測量熒光材料的例子。該方法需要預先知道分析單色儀和光電探測器的光譜響應特性,而利用標定過的光源、標準白板和熱電堆探測器,就可以確定其光譜響應特性。

由上述可見,應用雙單色儀系統對熒光材料進行顏色測量，彩譜分光測色儀采用雙光路陣列傳感器，滿足雙單色儀系統的要求，能夠對熒光材料進行精準的顏色測量。

第二篇：熒光愛自然

熒光愛自然

深夜中，星星布滿天幕，月亮與星星講述著自然的故事，一顆流星劃過天際，微乎的熒光照耀林云。。。

螢火蟲是大自然最特別的女兒，逍遙于叢林中，給大自然傳遞愛的信息。

螢火蟲總是位神秘的“夜行者”。它有薄薄的翅膀，黑夜遮住了它的面目，只有淺淺的黃光、綠光為它美襯。陽光使它睜不開眼睛，惟有夜晚的深邃讓它著迷，也唯有夜晚的冰涼來降降它腹中的“燈火”的獨特。螢火蟲在夜晚低唱，它想用它的絕唱來贊美它偉大的母親——大自然。它不喜歡青蛙、蟬的“噪音交響曲”，它喜歡與風兒與星星的“幽靜交響樂”。它行于夜間，掛著斗篷，只為那一份僅屬于自然萬物的寧靜。

螢火蟲也是位低調的“美容師”。它與伙伴用身上的熒光照耀草叢邊上，像一顆顆冷綠的露珠點綴；飛過小溪，像一盞盞燈火溶于水，不見蹤影；飛在大樹上，像一個個發光的果實熟得可摘。

流螢成群地在夜空中飛舞，像星的河流，燈的長陣；流螢閃爍在林梢，忽出忽沒，像樹林里藏著晶晶瑩瑩的藍寶石，把夜色點綴得分外瑰麗神奇。

螢火蟲還是位無私的“短命者”。人家說：“曇花一現。”曇花在太陽初升于地平線，就閉了花瓣，落了青葉，但至少讓人們欣賞到了它獨特的美和誘人的芬芳。而螢火蟲直至它光輝的消逝而逝去了僅一夜的生命，那斑點的光兒并不持久，被夜給融化了。可螢火蟲死在夜里，又有誰尋覓到它在夜晚時給予的光的奉獻？但是它雖然短命，卻很欣然——因為螢火蟲為自然而生，為快樂而去。在夜晚與白天的交接，它滿足了，也釋然了。

螢火蟲的光芒悄悄地流于水中，不留半點痕跡，“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢，”萬般柔情溶于水中，只求星星粲然一笑——這是螢火蟲不變的信條。

初二:劉哲

第三篇：熒光夜跑策劃書

東北大學2016年“青春在行動 三走贏未來”

之“熒月奔跑 閃耀東大”

策

劃

書

東北大學校團委能力拓展中心

2016.3.17

一、活動背景：

當今社會，國民素質日趨下滑，尤其是大學生，身體素質不容樂觀，為深入貫徹落實黨的十八屆三中全會關于“強化體育課和課外鍛煉，促進青少年身心健康，體魄強健”的精神，積極響應共青團中央、教育部、國家體育總局、全國學聯聯合下發的《關于深入開展大學生“走下網絡，走出宿舍，走向操場”主題群眾性課外體育鍛煉活動的指導意見》的文件精神，做好“走下網絡，走出宿舍，走向操場”主題群眾性課外體育鍛煉活動，充分享受陽光與體育的樂趣，以展現大學生的激情與活力,幫助同學們形成健康體魄，培育團隊意識和拼搏精神。在東北大學的校園，在充滿魅力的夜晚，讓我們迎著月光，奔走在校園的各個角落！特此發起了這次“熒光夜跑”的體育奔跑活動。

二、活動目的及意義

以健康第一為指導思想，響應“走下網絡，走出宿舍，走向操場”三走活動的號召，幫助東大學生重新把體育鍛煉重視起來，把身體素質提上去。希望通過本次熒光夜跑，讓大學生意識到體育鍛煉的重要性，真正做到“走下網絡，走出宿舍，走向操場”，讓學生除了手機電腦有更多的娛樂活動，提高同學們的身體素質，加強同學們的凝聚力，讓同學們更加團結并釋放壓力，邁向健康的學習生活。也希望通過本次活動，能有更多的人對能力拓展中心有更深入的了解。為以后社團組織之間的友好聯系以及新人招新打下基礎。

三、主辦單位：

東北大學校團委

四、承辦單位

東北大學能力拓展中心

五、活動內容

（一）宣傳與報名

1.在能力拓展中心微信號推送關于保護環境倡議書和熒光夜跑的通知。

2.報名采取線上報名和現場報名兩種方式，關注能力拓展中心微信號，回復熒光夜跑即可填寫報名信息。或4活動當天以個人形式現場報名。

3.本次活動，鼓勵以寢室為四人或者兩對情侶組隊參加，每個隊伍四人，設隊長一名。4.利用條幅,海報進行宣傳,并在大活門口進行宣傳和發放紙質報名表。

（二）活動形式

一、活動名稱：一指禪

在健康運動日益盛行的當下，讓自己運動起來成為人類的共識，所有人都在為之搖旗吶喊著。而在泱泱之華夏，也有無數青年志士在為健康運動的普及貢獻著力量。一指禪，是南少林的護寺神功，而應運而生的，卻有神功——健康運動一指禪，正醞釀著神力，造化著眾生。此刻的你，正得到了一指禪神功傳承的機會，是麻木不仁坐以待斃，還是滿腔熱情奮戰到底，The following is yours!活動用具：三人四足綁帶*3套，桌子*3+logo，紙箱*3，七巧板*3，秒表*3，擴音器*1 活動規則：每隊選出兩個人，用繃帶組成兩人三足，經過一段距離（根據場地及現場情況定）。到達目的地后，其中一個人與另兩個人用各一根手指從箱子里夾出來七巧板并放在桌子上，拼好指定形狀（由工作人員指定）中的一種，在規定時間內（七巧板階段為5分鐘）完成即為通過。活動時間：5分鐘左右

工作人員：裁判三人，講解員三人，蓋章一人。地點：一舍籃球場

二，活動名稱：假如沒有愛迪生

愛迪生發明了電燈，讓人們在黑夜之中擁抱光明。使人們即使在黑夜中也能奔跑，鍛煉著自己的身體，保持著健康。假如沒有了燈光，人們是否還能那樣自在的運動？假如沒有愛迪生，我們要怎么的在黑夜中完成任務？在黑暗中踢球似乎別樣的刺激，還在等什么。趕緊戴上眼罩，感受沒有光的世界并且將球一舉踢進框！

道具:(四張桌子，一個球框，一個球，四個眼罩)×4+兩張桌子+活動海報、熒光棒等

規則:隊員按照順序排好，第一個人帶上眼罩第二個人指揮。首先第一個人在起點轉5圈，然后由第二個人指揮第一個人穿過障礙將球踢進球框。如果失敗則由第二個人接替。直到踢進四個球。

工作人員:裁判四人，講解員一人，任務卡物品發放一人，蓋章一人。

注:球框尺寸70×100，每個活動場地間隔2米，每個場地約10米×4米，在每一個場地兩側拉起防護欄。

地點:劉長春體育館 三，活動名稱：乾坤大挪移

隨著社會的發展，知識的爆發式增長，很難有一個人能夠掌握在現代社會的全部能力了，因此個人的單打獨斗已經無法跟隨社會的潮流。而協同運動作為一種新型運動潮流，無疑是一種健康的運動方式。乾坤大挪移是武俠小說中的蓋世武功，我們把它運用到生活中，就是把每個人的力量轉移到一起，想著同一個目標進發。此刻的你，面對眼前的這一個小小的挑戰，你的乾坤大挪移心法是否在你在你心中忍不住要爆發了呢？來吧，盡情爆發吧！

道具：長桌3張，氣球200，黃色膠帶一卷。

規則：由四人組成參賽隊站成一列用胸部和背部夾起三個一定大小氣球越過兩道黃線之間的距離（五米）。中途氣球有掉落，破損，用胳膊手掌等其他部位或非參賽隊員有觸碰的，視為失敗需從頭開始。開始時氣球須由工作人員放置好氣球。

工作人員：裁判三人，任務卡，物品發放一人，蓋章一人，講解員一人。

地點：大活門口

注意事項：若兩次嘗試未成功，需選兩人用面對面將球夾破（一個）。防止隊員跌倒磕傷。

四，活動名稱：我愛記歌詞

一步兩步一步兩步 一步一步似爪牙 似魔鬼的步伐 摩擦 摩擦

在這光滑的地上摩擦

我給自己打著節拍，大家來記歌詞呀。摩擦 摩擦

在這個光亮的夜晚，歌聲伴著運動是最好的方法 與音樂為伴，與運動為舞，難忘今霄。

活動用具：音響話筒×2，寫有歌曲名歌詞詞紙條,桌子兩張，筆記本×1布條圍欄3條。

工作人員:8人。兩人操控電腦，兩人負責發放任務卡，獎品，蓋章，證書等等，熒光棒，一人蓋章。一名主持人（包括講解規則），2人協調秩序，一人裁判。

活動規則與流程：主持人宣布規則，協調各隊站好。各隊占于各自場地，距線3米。先放歌曲前奏，主持人叫停，主持人發出開始指令，各隊中先跑到規定位置者（有爭議的由裁判判定）獲得接歌權利。每個隊成功答對三道題即可獲得蓋章。

（三）自拍集贊活動

參賽隊伍從19:30開始，可以參加自拍集贊活動，在規定時間點，集贊數達到規定的贊數即可獲得校團委提供的大獎。

開獎時間: 19:50 20:20 20:50。集贊數要求：30贊 70贊 100贊

獎品數量：三等獎16個，二等獎8個，一等獎四個。活動注意事項:1.集贊的時候四個地點保持同步，同時開獎。2.集贊數必須與要求相同，多或者少都不可以。

（四）活動認證證書

在規定時間內，在每個體驗地點挑戰成功的隊伍或個人，均可在人物卡上 獲得一枚印章，在體驗四個地點之后，在任意地點均可獲得由校團委認證的 熒光夜跑參與證書。

六、活動預算

獎狀

0.6元/張 *500=30元 條幅（80cm*10米）=80元

熒光牛角

1.38元/個*100+稅（138*0.06）=146.28元 熒光棒

500個/71.99元*4+稅（288*0.06）=305.28元

急救箱（一個30元，創可貼一盒5元，云南白藥噴霧沖劑38元，消毒液5元，繃 帶包5元，棉簽一包3元，總計86元）水

10元/箱*10=100元 氣球

40元

背包

19.9元/個*16=320元 手環

69元/個*8=552元 小米稱

99元/個*4=396元 共計：2055.56元

七、注意事項

1.活動進行中，若發現有突發事件，受傷等嚴重情況，應立即停止，附近的工作人員或旁邊的同學幫助協助，送往醫務人員等處及時處理，防止意外的再一次的發生。

2.會場秩序將由策劃部干事維持，若活動期間有人發生爭執，破壞氣氛，由工作人員出面協調。

3.如熒光粉不慎掉入眼，口，鼻，耳中請立即用清水沖洗，進行稀釋。如眼睛紅腫，疼痛可先用氯霉素鹽酸消，并及時送醫。

第四篇：熒光PCR檢測原理

實時熒光定量PCR技術是指在PCR反應體系中加入熒光染料或熒光基團，利用熒光信號來實時監測整個PCR進程，最后通過標準曲線對未知模板濃度進行定量分析。其特點有：

(1)用產生熒光信號的指示劑顯示擴增產物的量，進行實時動態連續的熒光監測，避免終點定量的不準確性，并且消除了標本和產物的污染，且無復雜的產物后續處理過程。

(2)熒光信號通過熒光染料嵌入雙鏈DNA，或熒光探針特異結合木得檢測物等方法獲得，打打提高了檢測的靈敏度、特異性和精確性。Real-time O-PCR可以應用于mRNA表達的研究、DNA拷貝數的檢測、單核苷酸多態性的測定、細胞因子的表達分析、腫瘤耐藥基因表達的研究以及病毒感染的定量監測。實時熒光定量PCR技術的基本原理

在PCR反應體系中加入熒光染料或熒光基團，這些熒光物質有其特定的波長。儀器可以自動檢出，利用熒光信號積累，實時監測整個PCR進程，在PCR循環中，測量的信號將作為熒光閾值的坐標。并且引入一個——Ct值（Threshold cycle）概念，Ct值是指產生可被檢測到得熒光信號所需的最小循環數，是在PCR循環過程中熒光信號由本底開始進入指數增長階段的拐點所對應的循環次數。熒光閾值相當于基線熒光信號的平均信號標準偏差的10倍。一般認為在熒光閾值以上所測出的熒光信號是一個可信的信號，可以用于定義一個樣本的Ct值。通常用不同濃度的標準樣品的Ct值來產生標準曲線，然后計算相對方程式。

方程式的斜度可以用來檢查PCR的效率，所有標準曲線的線性回歸分析需要存在一個高相關系數（R2＞0.99），這樣才能認為實驗的過程和數據是可信的，使用這個方程式計算出未知樣本的初始模板量。實時熒光定量PCR儀都有軟件，可以從標準曲線中自動地計算出未知樣本的初始模板量。實時熒光定量PCR技術的應用 1.基因工程研究領域

① 基因表達研究：對β地中海貧血癥患者β與γ珠蛋白mRNA水平進行檢測，其結果特異性強、定量準確，為了解β地中海貧血的分子病理機制及其臨床診斷提供了可靠的檢測數據。

② 轉基因研究：利用兩種發光探針及適當的循環閾值，擴增一個轉移后的基因和一個對照基因，以分析轉基因老鼠接合性。該方法為45個轉基因動物的同型結合及異質結合提供了明確的鑒定結果。通過實時定量PCR檢測，同型結合的異質接合動物交配后其子代中轉基因的傳遞情況符合孟德爾遺傳規律。這項技術在轉基因動物繁育及基因劑量功能效應實驗中將有很大的用途。③ 單核苷酸多態性（SNP）及突變分析：實時熒光定量PCR一個誘人的應用前景是用于檢測基于兩條探針和基因組的不穩定性。基因突變基于兩條探針，一條探針橫跨突變點，另一條為錨定探針，與無突變位點的靶序列雜交。兩條探針用兩種不同的發光基團標記。如靶序列中無突變，探針雜交便完全配對，如有突變，則探針與靶序列不完全配對，會降低雜交體得穩定性，從而降低其熔解溫度（Tm）。這樣便可對突變和多態性進行分析。2.醫學研究領域

① 病原體檢測：由于實時熒光定量PCR方法可靠性和重復性好，并且操作簡便、快速、結果判斷客觀，目前，人們用此方法對人類免疫缺陷病毒、肝炎病毒、結核桿菌、巨細胞病毒、EB病毒、流感病毒A、流感病毒B等病原體的檢測。熒光定量PCR問世后的幾年中，積累了大量有關病原體核酸量與感染性疾病發生、發展和預后之間關系的資料，這些研究資料不斷豐富，將形成感染性疾病的臨床分子診斷標準。

② 藥物療效考核：利用實時熒光定量PCR技術檢測臨床樣品中與抗藥性相關的基因的表達。結果證明，實時熒光定量PCR系統是定量檢測抗藥基因表達的可靠方法，應用這種技術可以預測化療將引起的反應。

③ 腫瘤基因檢測：腫瘤的本質是細胞內基因發生了變化，是一種多基因異常的疾病，這些異常變化用實時熒光定量PCR方法都可以檢測出來。

目前用此方法進行過端粒酶hTERT基因、慢性粒細胞性白血病bcr/abl融合基因、腫瘤MDRI基因、白血病WTI基因、腫瘤ER基因、前列腺癌PSM基因、腫瘤相關的病毒基因等多種基因的表達檢測。隨著與腫瘤相關的新基因的不斷發現。熒光定量PCR技術將會在腫瘤的研究中發揮更大的作用。3.其他領域

用實時熒光定量PCR方法對免疫組分進行分析是其應用的重要方面。

所謂實時熒光定量PCR技術，是指在PCR反應體系中加入熒光基團，利用熒光信號積累實時監測整個PCR進程，最后通過標準曲線對未知模板進行定量分析的方法。檢測方法

1.SYBRGreenⅠ法： 在PCR反應體系中，加入過量SYBR熒光染料，SYBR熒光染料特異性地摻入DNA雙鏈后，發射熒光信號，而不摻入鏈中的SYBR染料分子不會發射任何熒光信號，從而保證熒光信號的增加與PCR產物的增加完全同步。SYBR定量PCR擴增熒光曲線圖

PCR產物熔解曲線圖（單一峰圖表明PCR擴增產物的單一性）2.TaqMan探針法：

探針完整時，報告基團發射的熒光信號被淬滅基團吸收；PCR擴增時，Taq酶的5’-3’外切酶活性將探針酶切降解，使報告熒光基團和淬滅熒光基團分離，從而熒光監測系統可接收到熒光信號，即每擴增一條DNA鏈，就有一個熒光分子形成，實現了熒光信號的累積與PCR產物的形成完全同步。服務流程

1.客戶認真寫好訂單，提供待檢基因相關信息； 2.簽訂技術服務合同，支付預付款（30-50%)；

3.設計合成定量PCR引物（或客戶提供文獻引物委托本公司合成）； 4.DNA/RNA的抽提、定量、RNA反轉錄；

5.PCR預實驗，主要檢測引物的特異性和擴增效率； 6.正式定量實驗：對所有樣品上機檢測； 7.實驗結果和數據分析，形成報告。收費標準

優惠包干價：120元/樣/基因（SYBRgreenI法，相對定量）

（含RNA提取，反轉錄，引物合成費用，上機測試費用（3個重復）；一個內參免費（內參3個重復）Ct值（Cycle threshold，循環閾值）的含義為：每個反應管內的熒光信號到達設定閾值時所經歷的循環數

（如圖1所示）。

1.熒光閾值（threshold）的設定

PCR反應的前15個循環的熒光信號作為熒光本底信號，熒光閾值的缺省（默認）設置是3-15個循環的熒光信號的標準偏差的10倍，即：threshold = 10*SDcycle 3-15 2.Ct值與起始模板的關系

每個模板的Ct值與該模板的起始拷貝數的對數存在線性關系，公式如下。Ct=-1/lg(1+Ex)*lgX0+lgN/lg(1+Ex)n為擴增反應的循環次數，X0為初始模板量，Ex為擴增效率，N為熒光擴增信號達到閾值強度時擴增產物的量。

起始拷貝數越多，Ct值越小。利用已知起始拷貝數的標準品可作出標準曲線，其中橫坐標代表起始拷貝數的對數，縱坐標代Ct值。因此，只要獲得未知樣品的Ct值，即可從標準曲線上計算出該樣品的起始拷貝數。實時熒光定量PCR所使用的熒光物質可分為兩種：熒光探針和熒光染料。現將其原理簡述如下： 1.TaqMan熒光探針：PCR擴增時在加入一對引物的同時加入一個特異性的熒光探針，該探針為一寡核苷酸，兩端分別標記一個報告熒光基團和一個淬滅熒光基團。探針完整時，報告基團發射的熒光信號被淬滅基團吸收；PCR擴增時，Taq酶的5'－3'外切酶活性將探針酶切降解，使報告熒光基團和淬滅熒光基團分離，從而熒光監測系統可接收到熒光信號，即每擴增一條DNA鏈，就有一個熒光分子形成，實現了熒光信號的累積與PCR產物形成完全同步。而新型TaqMan-MGB探針使該技術既可進行基因定量分析，又可分析基因突變（SNP），有望成為基因診斷和個體化用藥分析的首選技術平臺。

2.SYBR熒光染料：在PCR反應體系中，加入過量SYBR熒光染料，SYBR熒光染料非特異性地摻入DNA雙鏈后，發射熒光信號，而不摻入鏈中的SYBR染料分子不會發射任何熒光信號，從而保證熒光信號的增加與PCR產物的增加完全同步。SYBR僅與雙鏈DNA進行結合，因此可以通過溶解曲線，確定PCR反應是否特異。3.分子信標：是一種在5和3末端自身形成一個8個堿基左右的發夾結構的莖環雙標記寡核苷酸探針，兩端的核酸序列互補配對，導致熒光基團與淬滅基團緊緊靠近，不會產生熒光。PCR產物生成后，退火過程中，分子信標中間部分與特定DNA序列配對，熒光基因與淬滅基因分離產生熒光。1．傳統定量PCR方法簡介

1）內參照法：在不同的PCR反應管中加入已定量的內標和引物，內標用基因工程方法合成。上游引物用熒光標記，下游引物不標記。在模板擴增的同時，內標也被擴增。在PCR產物中，由于內標與靶模板的長度不同，二者的擴增產物可用電泳或高效液相分離開來，分別測定其熒光強度，以內標為對照定量待檢測模板。2）競爭法：選擇由突變克隆產生的含有一個新內切位點的外源競爭性模板。在同一反應管中，待測樣品與競爭模板用同一對引物同時擴增（其中一個引物為熒光標記）。擴增后用內切酶消化PCR產物，競爭性模板的產物被酶解為兩個片段，而待測模板不被酶切，可通過電泳或高效液相將兩種產物分開，分別測定熒光強度，根據已知模板推測未知模板的起始拷貝數。

3）PCR－ELISA法：利用地高辛或生物素等標記引物，擴增產物被固相板上特異的探針所結合，再加入抗地高辛或生物素酶標抗體－辣根過氧化物酶結合物，最終酶使底物顯色。常規的PCR－ELISA法只是定性實驗，若加入內標，作出標準曲線，也可實現定量檢測目的。2．內標在傳統定量中的作用

由于傳統定量方法都是終點檢測，即PCR到達平臺期后進行檢測，而PCR經過對數期擴增到達平臺期時，檢測重現性極差。同一個模板在96孔PCR儀上做96次重復實驗，所得結果有很大差異，因此無法直接從終點產物量推算出起始模板量。加入內標后，可部分消除終產物定量所造成的不準確性。但即使如此，傳統的定量方法也都只能算作半定量、粗略定量的方法。3．內標對定量PCR的影響

若在待測樣品中加入已知起始拷貝數的內標，則PCR反應變為雙重PCR，雙重PCR反應中存在兩種模板之間的干擾和競爭，尤其當兩種模板的起始拷貝數相差比較大時，這種競爭會表現得更為顯著。但由于待測樣品的起始拷貝數是未知的，所以無法加入合適數量的已知模板作為內標。也正是這個原因，傳統定量方法雖然加入內標，但仍然只是一種半定量的方法。實時熒光定量PCR技術有效地解決了傳統定量只能終點檢測的局限，實現了每一輪循環均檢測一次熒光信號的強度，并記錄在電腦軟件之中，通過對每個樣品Ct值的計算，根據標準曲線獲得定量結果。因此，實時熒光定量PCR無需內標是建立在兩個基礎之上的： 1）Ct值的重現性PCR循環在到達Ct值所在的循環數時，剛剛進入真正的指數擴增期（對數期），此時微小誤差尚未放大，因此Ct值的重現性極好，即同一模板不同時間擴增或同一時間不同管內擴增，得到的Ct值是恒定的。

2）Ct值與起始模板的線性關系由于Ct值與起始模板的對數存在線性關系，可利用標準曲線對未知樣品進行定量測定，因此，實時熒光定量PCR是一種采用外標準曲線定量的方法。

外標準曲線的定量方法相比內標法是一種準確的、值得信賴的科學方法。利用外標準曲線的實時熒光定量PCR是迄今為止定量最準確，重現性最好的定量方法，已得到全世界的公認，廣泛用于基因表達研究、轉基因研究，藥物療效考核、病原體檢測等諸多領域。各級各類醫療機構、大學及研究所、CDC、檢驗檢疫局、獸醫站、食品企業及乳品廠等。

由于qPCR是實時定量檢測致病病原體基因核酸，因此它比化學發光、時間分辨、蛋白芯片等免疫學方法更具獨到優勢。

第五篇：刺激響應熒光材料研究進展

刺激響應熒光材料研究進展

龔家亮，趙樹楊，郭星星，高峰，方近偉，吳棟書，馬春平*，李楊*

（貴州理工學院材料與冶金工程學院 貴州貴陽 550003）

[摘要]刺激響應材料是一類根據環境變化而改變自身光物理或化學性質的功能材料。文章綜述了刺激響應材料中常見的力致變色材料、熱致變色材料和酸致變色材料的研究現狀，并闡述了刺激響應材料在防偽墨水、信息復寫存儲、生物成像和化學傳感領域的應用，最后展望了刺激響應材料的發展方向。

[關鍵詞]刺激響應；力致變色；熱致變色；酸致變色

Research Development on stimulation response fluorescent materials

Gong Jialiang, Zhao Shuyang, Guo Xingxing, Gao Feng, Fang Jinwei, Wu Dongshu, Ma Chunping*, Li Yang*(School of Materials and Metallurgical Engineering, Guizhou Institute of Technology, Guiyang 550003, China)

Abstract: Stimuli-responsive fluorescent materials can repeatedly switch their photophysical and photochemical properties under external stimuli.In this paper, the development of force-responsed, thermo-responsed and acid-responsed luminescent materials is summarized.The application of stimuli-responsive fluorescent materials in the fields of security inks, information-storage, biomedical imaging and biosensor is also elaborated.Finally, the development direction of stimuli-responsive fluorescent materials is prospected.Keywords: Stimulus response;Force-induced discoloration;Thermochromic;Acid-induced discoloration

自 19 世紀中期人類進入電氣時代以來，照明材料在國民生產、日常生活中扮演著無可或缺的角色。在信息時代，整個社會結構、產業結構以至人們的日常活動都因信息技術的發展而發生重大的變革，而作為照明主要載體的發光材料可滿足信息的顯示和獲取等需要，在社會變革的過程中仍然起著舉足輕重的作用 [1]。根據發光物質組分的不同，發光材料可分為無機發光材料和有機發光材料。而無機發光材料發展相對比較成熟，有機發光材料目前正處于迅速發展階段，通過對作為發光材料基礎的有機化合物進行結構上的設計和修飾，可以根據應用的需求改善材料的性能，甚至賦予其多樣化的功能，從而拓展其種類和應用范圍，以滿足當今信息時代對發光材料的需求[ 2]，有機發光材料在有機電致發光器件(organic light-emitting device, OLED)、太陽能電池、生物傳感探針、光學刻錄、光探測和激光染料等領域具有重要的應用價值。而其中的刺激響應有機發光材料由于其光物理和光化學性能可隨著外界環境的改變而變化 [3]，備受科研工作者們關注，本文在文獻調研的基礎上對刺激響應熒光材料的種類和常見應用做出了綜述性介紹。刺激響應熒光材料 刺激響應熒光材料是一類“智能”材料，其顏色和熒光發射峰位/強度在外部環境刺激（如熱、壓、pH、光、水、離子、有機小分子等）作用下可進行轉換或調節 [4]，刺激響應型熒光材料具有合成簡單、響應速度快和可重復響應等特點，在熒光傳感器、記憶芯片、防偽紙、邏輯運算、光編碼、光開關、數據存儲、安全墨水和生物成像等領域具有廣泛的應用。刺激響應發光材料在溶液或固體狀態下應具有較強的發光性能 [5]，因此設計、制備在固態或溶液狀態下具有刺激響應性質的熒光材料具有重要的理論指導意義和實際應用價值。

1.1 力致（壓致）變色熒光材料 壓致（壓致）變色材料是在外界機械力（研磨、拉伸和沖擊等）的作用下，其發射光譜可發生明顯改變的材料。這種發射光譜的改變通常來源于材料聚集態結構從結晶態到無定型態的轉變，需要該類材料具有合適的結晶性、恰當的分子極性和分子扭曲程度。部分具有壓致變色的有機發光材料暴露在水蒸氣中可使其恢復至初始顏色狀態，即對水有刺激響應，該類材料有望應用于濕度傳感器中。該類壓致變色響應一般可通過調整化合物的化學結構或聚集態結構實現，前者通常是在分子水平通過化學反應實現，可能存在不可逆或熒光減弱的缺點 [6]，而一般可通過加熱、研磨和溶劑熏蒸等實現化合物聚集態結構的轉變，從而實現其變色性能。

1.2 熱致變色熒光材料 熱致變色即對溫度有刺激響應的現象。溫度可以改變材料的分子堆積方式，分子間作用力和部分化學鍵的斷裂等，從而產生獨特的光物理和光化學性能。魏瑞瑞等人 [7] 將自由旋轉的苯環作為剛性基團引入到了二水楊醛縮肼結構中，得到了一種具有聚集誘導和熱致熒光變色性質的新型分子-二苯甲酮縮肼。受熱后苯環扭轉構

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第卷 總第 期

象變化是產生熱致熒光變色的主要原因，在熱退火處理下，苯環發生了較大的扭轉構象改變使其分子在晶體中產生更強的分子間相互作用產生更緊密的堆積方式，從而產生其熒光波長的紅移；在熔融熱處理下，分子間的強相互作用被破壞，使分子在晶體中以較為疏松的模式堆積，從而使其熒光波長藍移。

1.3 酸致變色熒光材料 酸堿刺激熒光響應是指熒光材料隨酸堿度(pH 值)的改變而發生顏色和熒光強度變化的一種現象。目前，大多數的酸堿刺激熒光響應材料的分子結構中都含有可以和酸發生作用的基團(如氨基、吡啶基或其他含氮雜環)或能和堿反應的基團(如酚羥基)[8]。這類熒光材料在酸堿作用下，發生結構的變化，從而引起熒光光譜的變化。因此，酸堿刺激熒光響應材料可以應用在 pH 傳感器、酸堿開關和光電子器件等 [9]。有報道將可同時作為酸或堿的作用位點的 6-羥基苯并噻唑基團與具備 AIE 以及壓致熒光變色特性的四苯乙烯基團相結合，成功合成了一種新型的多功能化合物 TPENSOH [10] ：其在溶液狀態下可作為堿的“turn-on”型熒光開關，而在固態下又可作為外部刺激(包括 pH 氣氛、壓力、溫度以及有機溶劑)的四色轉變的熒光開關。TPENSOH 在溶液狀態下對堿響應主要由于其酚羥基的去質子化以及納米聚集體的形成。TPENSOH 粉末在酸刺激下經歷了兩步結構轉變：首先分子結構中的苯并噻唑基團被質子化，隨后溶劑分子填充到 TPENSOH·HCl 晶體結構的通道中。其分子堆砌方式的改變最終導致發射熒光顏色由藍色向橘黃色轉變。刺激響應熒光材料的作用 刺激響應材料由于其獨特的光物理和光化學性能，在信息存儲、商標防偽和熒光傳感等領域具有巨大的應用潛力。

2.1 信息保密 信息保密是指采用一定物理、化學或者數學手段，使信息在傳輸和保存過程中得以保護。刺激響應發光材料的信息保護可以根據實際需要使發光材料熒光增強、減弱、藍移和紅移等，從而達到加密和解密以保護信息的目的。

Zhu 等人 [11] 報道了一種具有聚集誘導發光性能(其在溶液中發光較弱，但在固體狀態下能發射出強烈熒光)的二氟硼化合物([(X)2 Ir(L2)] + PF 6-)

(見圖 1 左)，其可見光下顏色和熒光發射在機械研磨、有機溶劑蒸氣和酸堿蒸氣外界環境的刺激下發生變化，基于該化合物對酸堿的質子化和去質子化響應，可用于數據的保密和解密。如圖 1 所示，在保密階段, 用 18-HCI 做密碼墨水、酒石黃做“安全紙”(因為酒石黃的亮檸檬黃色在日光和紫外光下都能掩蓋書寫的“筆跡”,并且耐酸堿)，在濾紙條上寫“NJTECH”，再將紙浸在檸檬黃水溶液中 20 秒，室溫下晾干，字跡便被檸檬黃隱藏起來，在日光和紫外燈下均無顯示，但在解密階段，將測試紙曝露在三乙胺蒸氣中 10 分鐘，字符“NJTECH”的黃色熒光便能清晰顯現出來，因此該質子化-非質子化刺激響應熒光材料有作為數據安全保護的潛能。

圖 1 染料二氟硼化合物的結構(左)，信息保密和解密圖片(右)。

Fig.1 The molecular structure of dye Difluoro boron compounds(left), images of information encryption and decryption(right).2.2 生物成像 生物熒光成像技術將熒光顯像技術與分子探針結合，對特定分子靶點和通路在組織水平、細胞和亞細胞水平進行非侵襲性顯影，實現在活體狀態下可視、無損分析和監測不同階段疾病發展 [12] 的目的。

Li 等人 [13] 報道了染料 DPTB-IMI-EGA(見圖 2)對三磷酸腺苷(Adenosine 5’-triphosphate，ATP)的刺激響應性質，DPTB-IMI-EGA 能在體內和體外選擇性地識別 ATP：有 ATP 存在時體系產生聚集使熒光明顯增強，該聚集誘導熒光增強性能可用于在活細胞內檢測 ATP 的分布。

圖 2 化合物 DPTB-IMI-EGA 的化學結構式。

Fig.2

Chemical structure formula of compound DPTB-IMI-EGA.2.3 化學傳感 熒光化學傳感器是將化學信息通過傳感器上的熒光信號基團表達出來的裝置。熒光探針分子在傳遞信息過程中，外界的環境變化如氧化還原、電子能量傳遞、離子配位和氫的質子化等，都能引起熒光信號的改變，從而實現熒光信號的“開/關”轉換 [14]。

宮鵬 Gong 等人 [15] 設計合成了兩種新的吲哚并磷雜茂化合物異構體 2-DIPO 和 3-DIPO(見圖 3)，兩者互為同分異構體，但是兩者的開環位置并不相同其結構上的差異是他們的并環位置不同。由于 2-DIPO 在溶液和固態都顯示出較強的發光性能，且固態 2-DIPO 對酸蒸氣具有可逆的熒光刺激響應能力，以 2-DIPO 作為發光層制備的 OLED 器件具有良好的熱穩定性和抗氧化穩定性。

圖 3 化合物 2-DIPO 和 3-DIPO 的合成路線(左)，濾紙條中 2-DIPO 在暴露于 HCI(紅色)和 NHSNH 3(藍色)蒸氣(ex365 nm)前后的熒光發射光譜。插圖：

ex365 nm 紫外光下，以含有 2-DIPO 為基礎的濾紙條暴露在 HCI 和NH3 蒸汽中的照片(右)。

Fig.3 Synthetic routes for compounds 2-DIPO and 3-DIPO, Fluorescence emission spectra of 2-DIPO in filter paper strip before(black)and after upon exposed to vapors of HCI(red)and NHS NH 3

(blue)in sequence(ex365 nm).Inset: Photos of filter paper strips based on 2-DIPO upon exposed with HCI and NH 3

vapors repeating under 365 light.3 發展前景 刺激響應性熒光材料因其熒光光譜隨著對外部環境的變化而變化，被廣泛地應用于信息保密、生物成像和熒光傳感器等，但是該類材料的研究還不是太深入且離實際應用尚有距離，因此可以從研究其相應機理出發，尋找性能更優異的熒光材料，在材料制備方面，可以精簡其合成路線，試驗的過程中其量產的步驟，降低成本，實現該類產率材料的產業化應用。

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