我和研发“小型荧光检测模块”在多种检测仪器上成功开展应用

国家重点研发计划由原来的国家重点基础研究发展计划(973计划)、国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划、国际科技合作与交流专项、产业技术研究与开发基金和公益性行业科研专项等整合而成，是针对事关国计民生的重大社会公益性研究，以及事关产业核心竞争力、整体自主创新能力和国家安全的战略性、基础性、前瞻性重大科学问题、重大共性关键技术和产品，为国民经济和社会发展主要领域提供持续性的支撑和引领。

近日，大连化学物理研究所承担的国家重点研发计划课题“第II类小型荧光检测模块(mFLD)的研发”通过了科技部组织的项目综合绩效评价。团队研制出mFLD，并在多种检测仪器上成功开展应用。mFLD等系列已经形成完整的自主知识产权体系和生产装配工艺文件包，实现了数十套规模小批量研制和销售，合格率达到100%，并已具备大批量生产条件和能力。

荧光检测是一种自然发光反应，通过荧光素酶与 ATP进行反应，可检测人体细胞、细菌、霉菌、食物残渣，在15秒钟内得到反应结果。光照度通过专用设备进行测量，并以数字形式予以表示，在1975年首先被应用到食品工业中，在1985年在化妆品制造业中得到应用。

荧光检测的主要缺点在于只有少数化合物产生荧光。大多数的分子不发荧光，但含有可衍生的官能团用于合成能发荧光的衍生物，例如，邻苯二甲醛是一种常用荧光基团用于柱后衍生氨基酸。虽然荧光检测很灵敏，但对于常见的样品分析来说不需要如此高的灵敏度。因为ELSD的响应不依赖于荧光基团，所以不需要衍生，因此大大降低了样品预处理和分析时间。

从电子跃迁的角度来讲，荧光是指某些物质吸收了与它本身特征频率相同的光线以后，原子中的某些电子从基态中的最低振动能级跃迁到较高的某些振动能级。电子在同类分子或其他分子中撞击，消耗了相当的能量，从而下降到第一电子激发态中的最低振动能级，能量的这种转移形式称为无辐射跃迁。由最低振动能级下降到基态中的某些不同能级，同时发出比原来吸收的频率低、波长长的一种光，就是荧光。被化合物吸收的光称为激发光，产生的荧光称为发射光。荧光的波长总要长于分子吸收的紫外光波长，通常在可见光范围内。荧光的性质与分子结构有密切关系，不同结构的分子被激发后，并不是都能发射荧光。

荧光涉及光的吸收和发射两个过程，因此任何荧光化合物，都有两种特征的光谱：激发光谱和发射光谱。

激发光谱

荧光属于光致发光，需选择合适的激发光波长(Ex)以利于检测。激发波长可通过荧光化合物的激发光谱来确定。激发光谱的具体检测办法是通过扫描激发单色器，使不同波长的入射光激发荧光化合物，产生的荧光通过固定波长的发射单色器，由光检测元件检测。最终得到荧光强度对激发波长的关系曲线就是激发光谱。在激发光谱曲线的最大波长处，处于激发态的分子数目最多，即所吸收的光能量也最多，能产生最 强的荧光。当考虑灵敏度时，测定应选择最大激发波长。

发射光谱

一般所说的荧光光谱，实际上仅指荧光发射光谱。它是在激发单色器波长固定时，发射单色器进行波长扫描所得的荧光强度随荧光波长(即发射波长，Em)变化的曲线。荧光光谱可供鉴别荧光物质，并作为荧光测定时选择合适的测定波长的依据。

另外，由于荧光测量仪器的特性，使光源的能量分布、单色器的透射率和检测器的响应等性能会随波长而变，所以同一化合物在不同的仪器上会得到不同的光谱图，且彼此间无类比性，这种光谱称为表观光谱。要使同一化合物在不同的仪器上能得到具有相同特性的荧光光谱，则需要对仪器的上述特性进行校正。经过校正的光谱称为真正的荧光光谱。

激发波长和发射波长是荧光检测的必要参数。选择合适的激发波长和发射波长，对检测的灵敏度和选择性都很重要，尤其是可以较大程度地提高检测灵敏度。

新闻来源：大连化学物理研究所

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