Флуоресцентная корреляционная спектроскопия в исследовании динамики химических систем

• Автор: Кяндлер, Тийт Эльмарович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Таллин
• Количество страниц: 126 c. : ил

1. МЕТОД ФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ. Концентрационный корреляционный анализ
1.1.1. Корреляции флуктуаций числа молекул
1.1. 2. Измерение флуктуаций числа молекул
1.2. Флуоресцентная корреляционная спектроскопия и химическая кинетика
1.2.1. Форма сигнала и ее связь с кинетическими параметрами
1.2.2. Отношение сигнала к шуму в флуоресцентной корреляционной спектроскопии
1.3. Экспериментальные установки флуоресцентной корреляционной спектроскопии
2. ФЛУОРЕСЦЕНТНЫЙ КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ СПЕКТРОМЕТР. С БОЛЬШИМ ОТНОШЕНИЕМ СИГНАЛА К ШУМУ
2.1. Регистрация флуоресцентной эмиссии
2.2. Применение привязки в флуоресцентной корреляционной спектроскопии
2.2.1. Операция привязки
2.2.2. Влияние привязки и конечности интервала выборки на оценку автокорреляционной функции флуоресценции
2.2.3. Влияние привязки на отношение сигнал-шум эксперимента по корреляции флуоресценции
2.3. Коррелятор с одноканальной привязкой входного сигнала
2.4. Оптическая часть спектрометра
2.4.1. Возбуждение флуоресцентного излучения
2.4.2. Сбор флуоресцентной эмиссии
3. РОЛЬ ФОТОФИЗИЧЕСКИХ И ФОТОХИМИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ в ЭКСПЕРИМЕНТЕ ПО КОРРЕЛЯЦИИ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ
3.1. Необратимое выцветание красителей
3.2. Обратимое выцветание красителей
3.3. Изучение поступательной диффузии молекул красителей
3.:4. Изучение поступательной диффузии макромолекул, меченных красителем
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СВЯЗЫВАНИЯ КРАСИТЕЛЕЙ С МАКРОМОЛЕКУЛАМИ
4.1. Форма сигнала
4.2. Нековалентное связывание красителей с поли-нуклеиновыми кислотами
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Решение множества проблем биофизики связано с исследованием кинетических процессов, протекающих в системах макромолекул как в растворах, так и в клетках и мембранах. За последние двадцать лет широкое распространение получили импульсные и релаксационные методы исследования, позволяющие изучать быстрые химические реакции в растворах [1]. В течение последнего десятилетия для исследования динамических свойств макромолекул развертывалось применение корреляционных оптических методов', таких как спектроскопия корреля-ции фотонов и спектроскопия оптического смешения [2]. В начале 1970-х годов появились новые методы, позволяющие исследовать кинетические свойства молекул в разбавленных растворах - методы концентрационной корреляционной спектроскопии [3 ] . С их помощью измеряют величину и временное поведение флуктуаций числа наблюдаемых молекул в малом объеме образца. Согласно флуктуационно-дисси-пационной теореме [4], релаксация этих флуктуаций подчиняется тем же законам, что и релаксация системы после макроскопического возмущения [5-7:]. Кинетические параметры разных динамических процессов (диффузия, химические реакции, конформационные изменения и т.д.) связаны с амплитудой и скоростью флуктуаций.
Флуоресцентная корреляционная спектроскопия (ФКС) является одной из разновидностей концентрационной корреляционной спектроскопии, в которой для наблюдения флуктуаций числа молекул исполь-

Рис. 2.1. Расчитанные искажения автокорреляционной
функции фотонных импульсов бд(б), обусловленные наличием мертвого времени детектора длительностью Ь. Кривые соответствуют средним скоростям счета 0,2 0 и 0,02 импульсов на мертвое время.