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ISS推出了用于研究蛋白质的发光二极管 (LED)

伊利诺伊州香槟 - December 23, 2004 - ISS拥有了另一个首创:首个在260 nm至300 nm范围内发出辐射的发光二极管 (LED) 被加入了ChronosFD可用光源的列表中。ChronosFD是一款基于频域的光谱仪,用于测量荧光衰减时。这些LED基于新的AlGaN技术制造,发射波长可以被调整在260 nm至300 nm的范围中。这些LED的调制频率范围达到了300 MHz,使得从1微秒到小至100 ps范围内的衰减时能够被测定。

“这些新光源为发展基于蛋白质的传感器和建造用于检测环境中致命细菌存在的小型便携式仪器开辟了新的视野”,ISS的总裁Beniamino Barbieri宣布。“这些仪器可以被用于控制食物安全和食物中毒、监测是否存在恐怖分子传播细菌以及在细菌战中保卫我们的部队。这些新的LED也开启了基础生物化学领域研究中前所未有的可能性——蛋白质动力学的测定以及对于蛋白质与蛋白质、核酸与体内代谢物基本相互作用的理解。”

伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校的已故教授Gregorio Weber开拓了用荧光技术进行的蛋白质研究。有两种方法可以使用:要么使用外在荧光探头,要么使用来自内在氨基酸的荧光。有几种荧光团可以被用于蛋白质的共价或非共价标记。在组成蛋白质的23种氨基酸中,只有三种能发射荧光:苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸。除了苯丙氨酸 (在大约255 nm处拥有最大吸收并且具有约0.03的量子产率) 以外,它们都在280 - 300 nm的范围内进行吸收且展现出较强的荧光信号。

直到现在,一共有四种主要的光源可以在该光谱领域用于激发:高压氙弧灯、高功率 (在可见光范围内发射超过10 W) 氩离子激光器、钛蓝宝石激光器 (它的发射增加了三倍) 和同步辐射源。除了同步辐射源 (它需要自己的设施) 以外,只有其他三个光源能在实验室使用。而且,由于大小原因,其中没有一个光源适合构建便携式仪器。此外,氙弧灯和氩离子激光器两者都需要用到外部调制器,用于对它们进行调制,这更进一步使得它们很难作为紧凑型仪器中被用于测量寿命。这些新的LED没有任何这些限制:它们很小 (直径7 mm且高5 mm的圆柱体)、节能 (由±15 V电源供电)、拥有足够大的功率 (超过300 µW) 以得到相当高的荧光信号并且可以使用一个低射频信号 (13 dBm) 被调制到300 MHz以上。

ChronosFD可以被用于基础研究和常规测量。它配有各种附件,用于研究溶液和固体状态下的样品。ChronosFD可以被安装光纤,用于研究原位荧光以及利用化学活化的光纤尖端构建传感器。