如何进行“光学分析”？

　　如何进行“光学分析”？光学分析可分为非光谱法及光谱法两大类方法。请大家看看这篇文章！

　　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Y射线、X射线、紫外线、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。

　　光学分析方法是指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。

　　下面为大家介绍几种比较重要的方法。

　　化学发光法

　　化学发光是化学物质在特定化学反应中产生光辐射的现象。当物质分子通过化学反应吸收能量，从基态跃迁到激发态，物质本身从激发态回到基态时伴有光的产生，即为化学发光。

　　根据激活方式的不同，主要有电致化学发光（ECL）和生物化学发光（BCL)DNA检测。Fang等将DNA探针固定于包覆了[Ru(bpy)3]2+的SiO2纳米颗粒表面，与电极表面的靶DNA杂交后测定其电化学发光信号，检测限可达1.0×10^-13mol/L。生物化学发光一般采用酶激活化学发光。DNA样品与探针杂交后，与化学发光底物酶结合。随即加入化学发光底物，由于化学发光底物酶可激活底物发光，便可通过探测化学发光强度得知分子杂交情况。Maier等设计了一种以荧光底物AttophosTM代替化学发光底物的方法。Attophos在化学发光底物酶催化下，受激发射荧光可被显著放大。

　　光纤传感法

　　光纤传感DNA检测

　　激发光在光纤内以全反射方式传输时产生倏逝波，激发附着在纤芯表面的荧光物质，所产生的荧光信号仍经光纤返回，由CCD相机接收，从而可检测纤芯表面荧光标记的生物分子。光纤传感DNA检测具有实时检测、测量准确、特异性高的优点，成为研究者关注的热点。

　　新型光纤传感器

　　Epstein等将光纤表面蚀刻后固定多个微球，微球上修饰有DNA探针，与荧光标记的靶DNA杂交后，可检测多个基因序列。Zhang等报道了基于化学发光的DNA光纤传感检测。DNA探针固定在光纤表面，与辣根过氧化物酶（HRP）标记的互补DNA杂交，然后检测其化学发光强度。Liu等将分子信标固定在光纤表面，对靶DNA进行无标记检测，灵敏度为1.1nmol/L。Kajikawa等将纳米金颗粒固定于光纤表面，制成一种新的光纤传感器。金表面的巯基DNA与靶DNA杂交后，纳米金周围的折射率改变，引起光吸收带的红移和吸收强度的改变，利用这种方法同样可以进行DNA的无标记检测。

　　共振法

　　表面等离子共振是一种物理光学性质，它是一种沿着金属和电介质界面传播的电磁波。光以一定的角度入射到界面时，若在界面发生完全内反射，会产生衰减波。若衰减波在金属表面与自由电子耦合，则发生表面等离子体激元共振，光的反射率达到最小，此时的入射角称为表面共振角（SPA）。SPA对与金属表面邻近的介质的折射率的变化很敏感，金属表面邻近介质的折射率不同，SPA就会不同，即使是同种材料的电介质，SPA也会因为电介质在金属表面的量的不同而变化。

　　ssDNA探针在金属表面的固定以及靶序列与探针序列的杂交都会引起金属表面邻近的电介质改变。因此，SPR可用于基因检测。由于表面等离子共振技术可用来测量金属薄膜表面的待测物浓度变化，样品无需预先进行任何标记等前处理，故可用于即时（real-time）分析。

　　被分析物溶液流过固定有“‘受体’的传感片表面，若发生作用而相互结合则会引起表面物质质量改变，而折射率与质量成正比，所以折射率改变，欲保证SPR发生，共振角也得随折射率改变，改变大小与结合的被分析物质量成正比。

　　因此通过分析共振角，就可以分析分子之间的相互作用。Jordan等利用多层链亲和素/DNA系统放大了核酸杂交的SPR信号。利用RNaseH酶选择性地破坏RNA/DNA双螺旋中的RNA这一特性，Terry等[25]对DNA进行SPR成像检测，将灵敏度放大到1fmol/L。

　　另外，利用纳米金粒子对表面激元共振的增强作用，可以使金标后的DNA检测灵敏度提高1000倍.SPR基因检测的突出优点是可以进行无标记的DNA杂交反应的检测，可以进行原位和实时的在线检测。SPR检测发展。方向一是检测仪器的微型化、集成化，比如TI公司研制的一种TISPR-1型传感器，就是典型的例子；另一方向是SPR的成像研究，为DNA杂交乃至生物反应、分子动力学的研究和测试提供了新的手段。

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