光学分析

光学分析方法（opticalmethodofanalysis）---利用物质的光学性质进行化学分析的方法。分3种类型：(1)基于发射原理的有发射光谱化学分析、火焰光度分析、荧光X射线光谱分析、荧光分析、原子荧光谱分析等；(2)基于吸收原理的有比色分析、比浊分析、红外线吸收光谱分析、原子吸收光谱分析等；(3)基于其他原理的还有X射线衍射分析、电子显微镜分析以及偏光分析等。

1、基本内容

光学分析可分为非光谱法及光谱法两大类方法：

非光谱法（或称一般光学分析法）检测被测物质的某种物理光学性质，进行定量、定性分析的方法。如折射法、旋光法、园二色散法及浊度法等。

光谱法利用物质的光谱特征，进行定性、定量及结构分析的方法称为光谱法或光谱分析法。按物质能级跃迁的方向，可分为吸收光谱法（如紫外-可见分光光度法、红外分光光度法、原子吸收分光光度法、核磁共振波谱法等）及发射光谱法（如原子发射光谱及荧光分光光度法等）。按年能级跃迁类型，可分为电子光谱、振动光谱及转动光谱等类别。按发射或吸收辐射线的波长顺序，分为γ射线、X射线、紫外、可见及红外光谱法、微波谱法以及电子自旋共振波谱法、核磁共振波谱法等。按被测物质对辐射吸收的检测方法的差别（在明背景下检测吸收暗线或是在暗背景下检测共振明线）可分为吸收光谱法与共振波谱法两类。按被测物质粒子的类型，可分为原子光谱、分子光谱及核磁共振波谱等。

光学分析方法（opticalmethodofanalysis）---利用物质的光学性质进行化学分析的方法。分3种类型：

(1)基于发射原理的有发射光谱化学分析、火焰光度分，析、荧光X射线光谱分析、荧光分析、原子荧光谱分析等；

(2)基于吸收原理的有比色分析、比浊分析、红外线吸收光谱分析、原子吸收光谱分析等；

(3)基于其他原理的还有X射线衍射分析、电子显微镜分析以及偏光分析等。

2、荧光分析法

荧光分析法是DNA检测技术中最常用的检测方法。其原理为：在DNA靶序列上标记荧光染料，与DNA探针杂交后，荧光杂交信号可通过荧光扫描仪或激光扫描共焦显微镜获取。此法成熟稳定，但所用的扫描仪器较为昂贵，成本较高，而且荧光在空气中易被淬灭。荧光检测法除在DNA探针中或待测靶基因中标上荧光标记物外，也可在DNA杂交后加入荧光标记物。通过测定荧光标记嵌入DNA双螺旋间所导致的荧光信号的变化，检测DNA。例如，Bier等以花青二聚体YOYO及Picogreen作为与DNA双链紧密亲合的荧光嵌入剂，由于与DNA杂交体间的双嵌入作用，使得完全配对、单碱基错配及两个以上不匹配所产生的荧光信号有明显不同，从而能够明显区分不同DNA序列，对目的基因的检出限达到300pg/mL，循环再生60次以后，仍能有很好的灵敏度。Krull等以共价光学分析固定在石英光纤表面的DNA探针与溶液中的靶基因杂交后，与荧光嵌入染料溴乙啶(EB)反应，根据荧光强度与溶液中互补DNA的量的正比关系进行分析，可检测出86μg/L的DNA。用热缓冲溶液洗去EB和另一条链后，可重复使用，储存一年后活性不变。

时间分辨荧光分析法

时间分辨荧光分析法(TimeResolvedFluorescence，TRF)是在荧光分析基础上发展起来的另一种DNA检测技术。以常规荧光分子为标记物的传统荧光检测由于受到散射光、不同来源的背景荧光以及荧光淬灭等因素的影响，分析灵敏度一般仅为10^8～10^11mol/L。而某些稀土金属(Eu、Tb、Sm、Dy)的荧光寿命较长，可达1～2ms，可消除背景荧光的干扰，因此产生了时间分辨荧光分析法。由于荧光发射峰窄、Stokes位移大和比背景荧光长得多的荧光寿命，TRF具有很高的分析灵敏度、宽阔的测量范围、优良的分析精密性和对多个待测物同时检测的能力。时间分辨荧光分析一般采用镧系元素螯合物作为示踪物。随着纳米技术的发展和应用，人们用铕螯合物染色的苯乙烯纳米粒子作为标记物，其测量范围和可靠性均得到提高。本课题组研究了在纳米金上修饰铕配体化合物组装层，通过铕离子的选择性配合与解离实现时间分辨荧光的调控，可望用于高灵敏的DNA标记检测。将时间分辨荧光技术应用于原位合成的DNA芯片检测，能很好地区分杂交正错配。