형광 검출기의 공급 업체로서, 나는이 멋진 장치의 INS 외부에 대해 생각하는 데 많은 시간을 보냈습니다. 형광 검출기는 의료 연구에서 환경 모니터링에 이르기까지 모든 종류의 분야에서 매우 유용합니다. 그들은 특정 파장의 빛에 의해 흥분된 후 형광성 물질이 방출되는 빛을 감지하여 작용합니다. 그러나 어떤 기술도 마찬가지로 제한 사항이 있습니다. 그것들이 무엇인지에 대해 다이빙합시다.
감도 및 배경 노이즈
형광 검출기의 주요 한계 중 하나는 감도입니다. 일반적으로 형광 신호를 집어 올리는 데 능숙하지만 신호가 얼마나 작은지에 대한 제한이 있습니다. 이는 형광성 물질의 농도가 매우 낮은 샘플로 작업 할 때 큰 문제입니다. 검출기는 약한 신호를 배경 노이즈와 구별하지 못할 수 있습니다.
배경 노이즈는 기본적으로 관심있는 형광 물질에서 벗어나지 않은 검출기가 선택하는 모든 조명입니다. 실험실의 길 잃은 빛, 샘플 매트릭스의자가 형광 및 감지기 자체의 전기 노이즈와 같은 많은 소스에서 나올 수 있습니다. 이 노이즈는 특히 약한 경우 형광 신호를 정확하게 측정하기가 어려울 수 있습니다.
예를 들어, 일부 의료 진단 검사에서는 환자의 혈액 샘플에서 매우 적은 양의 특정 바이오 마커를 찾고있을 수 있습니다. 탐지기의 감도가 충분히 높지 않으면 바이오 마커를 놓치면 잘못된 부정적인 결과를 초래할 수 있습니다. 배경 소음이 너무 높으면 잘못된 긍정적 인 결과를 줄 수있어 바이오 마커가 존재하지 않을 때 바이오 마커가 존재하는 것처럼 보일 수 있습니다.
사진 표표
사진 표표는 또 다른 주요 제한입니다. 형광 분자가 빛에 노출되면 화학적 변화를 겪어 불소화 능력을 잃을 수 있습니다. 이것을 광표백이라고하며 형광 감지에서는 실제 문제가 될 수 있습니다.
형광성 물질을 자극하는 데 사용되는 빛이 더 강력할수록 더 빠른 광표백이 발생할 수 있습니다. 그리고 일단 분자가 표백되면 형광 신호를 다시 얻을 수 없습니다. 이는 장기 실험에서 또는 시간이 지남에 따라 여러 측정을 수행해야 할 때 큰 문제가 될 수 있습니다.
살아있는 세포에서 형광 표지 된 단백질의 움직임을 연구하기 위해 형광 검출기를 사용하고 있다고 가정 해 봅시다. 탐지기의 빛이 광표백이 너무 빨리 발생하면 단백질을 오랫동안 추적 할 수 없습니다. 형광이 사라지기 전에 초기 위치의 스냅 샷 만 얻을 수 있습니다.
낮은 광도를 사용하거나 표백제를 샘플에 추가하는 것과 같은 사진 표표를 줄이려는 몇 가지 방법이 있습니다. 그러나 이러한 솔루션은 항상 완벽하지는 않으며 광표백은 여전히 특정 응용 분야에서 형광 검출기의 유용성을 제한 할 수 있습니다.
제한된 파장 범위
대부분의 형광 검출기는 감지 할 수있는 제한된 범위의 파장을 가지고 있습니다. 각 형광성 물질은 특정 여기 및 방출 파장을 가지며, 검출기가 관련 파장을 덮을 수없는 경우 형광을 감지 할 수 없습니다.
예를 들어, 일부 새로운 형광 염료는 전통적인 형광 검출기의 범위 외부에있는 독특한 여기 및 방출 스펙트럼으로 개발되고 있습니다. 이 새로운 염료를 사용하는 경우 더 넓은 파장 범위의 탐지기가 필요할 수 있습니다.
이 제한은 동시에 여러 형광 물질을 감지하려고 할 때도 문제가 될 수 있습니다. 다른 물질마다 방출 파장이 다르며, 검출기가 모든 것을 덮을 수 없다면 모든 물질을 동시에 측정 할 수는 없습니다.
다른 물질의 간섭
형광 검출기는 샘플의 다른 물질에 의해 영향을받을 수 있습니다. 일부 물질은 표적 분자의 형광을 켄칭 할 수 있습니다. 담금질은 분자가 물리적 또는 화학적 상호 작용을 통해 다른 분자의 형광 강도를 감소시킬 때입니다.
예를 들어, 샘플의 특정 금속 이온 또는 다른 화학 화합물은 형광 분자에 결합하여 불소화 능력을 줄이는 방식으로 구조를 변화시킬 수 있습니다. 이것은 표적 물질의 농도를 과소 평가할 수있다.
환경 모니터링에서 물 샘플에서 형광 오염 물질을 감지하려는 경우, 오염 물질의 형광을 해소 할 수있는 물에 다른 물질이있을 수 있습니다. 이것은 오염 물질이 실제보다 낮은 농도로 존재하는 것처럼 보일 수 있습니다.
온도 및 pH 감도
많은 물질의 형광 특성은 온도 및 pH에 민감합니다. 온도 또는 pH의 변화는 형광 분자의 구조에 영향을 줄 수 있으며, 이는 형광의 강도뿐만 아니라 여기 및 방출 스펙트럼을 변화시킬 수 있습니다.
샘플의 온도 또는 pH가 제대로 제어되지 않으면 결과가 부정확하게 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 생물학적 샘플에서, pH는 사용 된 완충액 또는 세포의 대사 활성에 따라 달라질 수있다. 이러한 변화에 대해 형광 검출기가 보정되지 않으면 잘못된 측정이 발생할 수 있습니다.
pH- 민감한 형광 염료를 사용하여 용액의 pH를 측정하기 위해 형광 검출기를 사용하고 있다고 가정 해 봅시다. 용액의 온도가 측정 중에 변하는 경우, 염료의 형광에 영향을 미쳐서 부정확 한 pH 판독 값을 제공 할 수 있습니다.
비용과 복잡성
형광 감지기는 특히 고감도 및 넓은 파장 범위와 같은 고급 기능을 갖춘 고급 모델, 특히 고급 모델입니다. 이러한 탐지기 구매 및 유지 비용은 일부 연구 실험실이나 소기업의 주요 장벽이 될 수 있습니다.
비용 외에도 형광 검출기는 작동하기에 복잡 할 수 있습니다. 그들은 종종 설치, 교정 및 문제 해결을 위해 전문 교육이 필요합니다. 그리고 무언가 잘못되면 어려울 수 있습니다. 고칠 수 있습니다.
예를 들어,등온 형광 검출기그리고디지털 등온 형광 검출기높은 성능 형광 감지를 제공하는 고급 장치입니다. 그러나 그들의 복잡성은 사용자가 기술을 최대한 활용하기 위해 기술을 잘 이해해야한다는 것을 의미합니다.
결론
이러한 한계에도 불구하고 형광 검출기는 여전히 많은 분야에서 매우 귀중한 도구입니다. 우리 회사에서 우리는 이러한 과제를 극복하고 탐지기의 성과를 향상시키기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다. 우리는 감도를 높이고 배경 노이즈를 줄이며 사진 표표를 최소화하기위한 새로운 기술을 개발하고 있습니다.
형광 검출기 시장에 나와 있거나 특정 응용 프로그램에서 이러한 제한 사항을 해결하는 방법에 대한 궁금한 점이 있으면 주저하지 마십시오. 우리는 귀하의 요구에 가장 적합한 솔루션을 찾도록 도와 드리겠습니다. 당신이 큰 실험실의 연구원이든 신뢰할 수있는 탐지 시스템을 찾는 소기업 소유자이든, 우리는 당신을 지원할 전문 지식과 제품을 가지고 있습니다. 형광 감지가 어떻게 작동하도록하는지 이야기 해 봅시다.
참조
- Lakowicz, JR (2006). 형광 분광법의 원리. Springer Science & Business Media.
- Valeur, B. (2002). 분자 형광 : 원리 및 응용. 와일리 - VCH.