Исследование спектров флуоресценции многослойных биотканей ex vivo и на физических моделях

• Автор: Чернова, Светлана Павловна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 179 с.

Введение.

Глава 1. Метод и объекты исследования.

1.1. Физические основы флуоресцентной спектроскопии

1.1.1. Люминесценция, ее виды, спектры возбуждения и флуоресценции .

1.1.2. Зависимость интенсивности люминесценции от концентрации

1.1.3. Эффекты внутреннею фильтра

1.1.4. Использование спектроскопии автофлуоресценции тканей

в диагностических целях

1.2. Строение эпидермиса и шейки матки человека

1.2.1. Строение и структура эпидермиса.

1.2.2. Оптические свойства эпидермиса

1.2.3. Фотообесцвечивание флуоресценции кожи и эпидермиса человека .
1.2.4. Строение шейки матки человека.
1.3. Основные флуорофоры и хромофоры объектов исследования.
1.4. Заключение к главе 1
Глава 2. Изучение флуоресценции цервикальной ткани x viv и на фантомах .
2.1. Физические модели ткани оптические фантомы
2.1.1. Общие принципы разработки фантомов
2.1.2. Рассеивающие среды для приготовления фантомов.
2.1.3. Поглощающие и флуоресцирующие компоненты фантомов.
2.2. Разработка фантомов шейки матки человека
2.3. Методика приготовления фантомов и проведения эксперимента
на фантомах и ткани сх viv.
2.4. Экспериментальное исследование флуоресценции многослойных фантомов шейки матки
2.4.1. Зависимость спектров флуоресценции от структурных параметров .
2.4.2. Проявление состава и распределения флуорофоров
в спектрах флуоресценции.
2.5. Основные результаты главы 2
Глава 3. Модель формирования спектра флуоресценции шейки матки
3.1. Оптические модели других тканей.
3.2. Разработка модели флуоресценции шейки матки
3.3. Проверка адекватности оптической модели
3.4. Основные результаты главы 3
Глава 4. Исследование флуоресценции эпидермиса человека x viv
4.1. Экспериментальная методика
4.1.1. Методика приготовления исследуемых образцов.
4.1.2. Методика регистрации спектров и кинетики фотообесцвечивания флуоресценции отрывов.
4.2. Экспериментальные исследования эпидермиса человека.
4.2.1. Спектры флуоресценции поверхностных эпидермальных отрывов
4.2.2. Распределение интенсивности флуоресценции по глубине
в эпидермисе
4.2.3. Изменение люминесценции образцов эпидермиса при хранении .
4.2.4. Динамика флуоресценции эпидермальных отрывов
под непрерывным УФ облучением.
4.2.5. Кинетика флуоресценции эпидермиса с нанесенным 8МОГ
4.3. Основные результаты главы 4
Заключение.
Библиорафический список.
Введение


В случае обращения спина электрона молекула переходит в триплетное состояние, энергия которого ниже энергии синглетного, и за время от 4 секунд до нескольких секунд может высвечиваться квант фосфоресценции, если и за это время не происходит тепловой диссипации энергии возбужденного триплетного состояния. Далее в работе мы будем говорить о флуоресценции и спектрах флуоресценции, не конкретизируя вид свечения, т. В зависимости от вида возбуждения различают хемилюминесценцию, биолюминесценцию, катодолюминесценцию, рентгснолюминссценцию, термолюминесценцию, электролюминесценцию и т. Фотолюминесценция возникает при возбуждении вещества световыми квантами. В основу третьего вила классификации положена кинетика самого процесса люминесценции 9. При спонтанной люминесценции после возбуждения осуществляется переход молекулы с невозбужденного уровня на возбужденный, откуда молекула, растрачивая безызлучательным путем избыток сообщенной ей энергии, переходит на более низкий возбужденный уровень. Возвращение на исходный уровень происходит с излучением кванта люминесценции. Излучаемый квант оказывается меньше поглощенного кванта, то есть энергетический выход люминесценции уменьшается. При спонтанной люминесценции вероятность возвращения молекул из возбужденного состояния в основное определяется ее внутренними свойствами и нс зависит от температуры. Спонтанное и вынужденное излучения наиболее характерны для молекулярных систем. Поэтому эти виды свечения часто объединяют одним понятием молекулярной люминесценции. Измерение спонтанной молекулярной фотолюминесценции флуоресценции лежит в основе спектрофлуориметрических методов исследования биологических объектов. Зависимость интенсивности испускаемого света от длины волны или частоты называют спектром флуоресценции. Согласно закону СтоксаЛоммеля спектр флуоресценции и его максимум всегда сдвинут по сравнению со спектром поглощения и его максимумом в сторону больших длин волн 9. Это означает, что средняя энергия квантов флуоресценции меньше средней энергии поглощенных квантов. Причина этого явления превращение части энергии поглощенного фотона в тепловую энергию окружающих молекул. Эффективность превращения энергии квантов возбуждения в энергию квантов фотолюминесценции характеризуется выходом люминесценции. Энергетическим выходом люминесценции называют отношение испускаемой энергии мощности люминесценции Еет и энергии мощности поглощенного возбуждаемого излучения Еех
квантовым выходом принято называть отношение числа испущенных квантов люминесценции Ыст к числу поглощенных квантов возбуждающего излучения
Ф п . Для практических измерений люминесценции очень важно следствие из независимости спектра и квантового выхода люминесценции индивидуального вещества флуорофора от длины волны возбуждающего света , заключающееся в том, что спектр люминесценции вещества неизменная его характеристика, не зависящая от того, как производится возбуждение монохроматическим светом той или иной длины волны, попадающей в полосу поглощения вещества, или излучением достаточно широкой спектральной области. Под спектром возбуждения понимают относительную эффективность излучения различных длин волн в возбуждении флуоресценции. Другими словами, эпго зависимость интенсивности регистрируемой флуоресценции от длины волны частоты возбуждающего излучения. Так, например, спектр возбуждения УФ флуоресценции живых клеток и митохондрий совпадает но форме со спектром поглощения ароматических аминокислот белков . Это позволяет говорить о том, что именно белки флуоресцируют в клетках в этой спектральной области. Измерения интенсивности в спектрах люминесценции сложных систем позволяют определить содержание в них флуоресцирующих молекул, если известна зависимость интенсивности люминесценции от концентрации вещества. Т о1С, 1. Т пропускание, Э оптическая плотность раствора на длине волны возбуждения, Ео молярный коэффициент поглощения флуоресцирующего вещества на длине волны возбуждения получен через десятичный логарифм пропускания, с молярная концентрация флуорофора, 1 толщина кюветы. Из общего числа поглощенных фотонов часть, равная квантовому выходу флуоресценции ф, высветится исследуемым образцом в различных направлениях во всей спектральной области люминесценции. Л К Ф 1 1 Т К Ф0 1 К Ф о 1 1.