荧光分析法的未来发展
荧光分析法的未来发展
室温下，大多数分子处于基态的最低振动能层，当物质的基态分子受到激发(电能，热能，化学能，热能）变成激发态后，由于激发态很不稳定，将很快衰变到基态，在返回基态时发射出与吸收波长相等或不等的辐射，这种现象称为光致发光，通常指的分子荧光是指紫外-可见光荧光，即利用某些物质受到紫外光照射后，发射出比吸收的紫外光波长更长或相等的紫外荧光或可见光荧光，通过测定物质分子产生的荧光强度进行分析的方法称为荧光分析。
荧光分析可应用于物质的定性检测和定量分析。由于物质结构不同，所能吸收的紫外光波长不同，在返回基态时发射的荧光波长也不同，利用这个性质可以鉴别物质。对于不同浓度的统一物质，其产生的荧光强度与浓度成线性关系，利用这个性质可以进行定量分析。荧光分析以其灵敏度高，检出限低，样品用量少，操作简便等特点，普遍应用在医药，生物医学，环境检测等方面。
荧光光谱仪是测量荧光（磷光）的仪器，由激发光源、激发和发射单色器、样品池及检测系统及其他附件组成。光路图如下：
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8 812 9111013 图1：荧光分光光度计结构图
1-光源 2，4，7，9-狭缝 3-激发单色器 5-样品池 6-表面吸收物质 8-发射单色器 10-检测器 11-放大器 12-指示器 13-记录器
现就其主要部件进行深入探讨： 1.
光源:为了便于选择及发光的波长，要求启发光源是能够在很宽的波长范围内发光的连续光源。在紫外-可见光区，荧光光谱仪的常用光源是氙弧灯，高压汞灯是线状光源，可以发出313、365、405、436、546nm的光，也是叫常用的荧光光源。目前这几种光源价格比较低，使用也比较普遍。但是最理想的光源还是可调谐染料激光器，其波长范围从330-1020nm从近紫外到近红外范围，单色性很好，但是价格比较高，维护费用很高，未来二十年，随着新材料和新技术的应用，
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必将降低其使用和维护费用，而得到普及。
2.
样品池：样品池材料要求无荧光发射，通常用熔融的石英，样品池的四周要求光洁透明，随着制作工艺的提高，未来的样品池壁厚度将会减小，透光性更好，仪器的灵敏度也就会越高。
3. 4.
单色器：单色器一般为光栅和干涉滤光片，现在技术已经比较成熟。 检测器：荧光的强度通常比较弱，因此要求检测器要有很高的灵敏度。一般为光电管或光电倍增管，二极管阵列检测器，电荷耦合检测器（CCD）以及光子计数器等高功能检测器将不断应用，仪器的性能也将不断提高。
5.
其他装置：未来的仪器将内置网络模块，具有远程使用，维护和共享的能力。
随着各种新材料和新技术的应用荧光光谱仪必将向小型化和智能化发展，价格也会不断降低得到普及,未来10年，由于高新技术的发展和应用，将进一步推动光学仪器实现光机电算一体化和智能化。现今的智能化仪器更确切地应称为“微机化”仪器。而更高程度 的智能化是信息技术的最高层次，应包括理解、推理、判断与分析等一系列功能，是数值、逻辑与知识的结合分析结果，智能化的标志是知识的表达与应用。电子技 术、计算机技术和光电器件的不断发展和功能的完善，为仪器向更高档次的智能发展创造了条件。未来10年，光和电的渗透会进一步强化，更多的新技术、新器件推广应用，因而在光机电算一体化的基础上融入不同原理，派生出新用途的产品，以满足各领域日益增长的需求。具有优异性能的光电器件和功能材料的开发和应用，将加速现代光学仪器的发展。如CCD器件、半导体激光器、光纤传感器等制造技术趋于成熟，实现应用已获突破，显示了广泛的应用前景。它必将使光学仪器领域发生重要变革，推动产品向小型化、高分辨、光电化和自动化发展。
近些年来许多新技术应用到荧光分析法中，不但拓宽了荧光分析法的应用范围，同时提高其检测性能。未来在其各自领域必将更加深入的发展。
1. 激光诱导荧光分析
激光诱导分析法（LIF）采用可调谐激光器作为发射光源，单色性好，发射光强度大，消除了散射光等的干扰，提高了测定灵敏度，检出限可达10-12g.mL-1。激光诱导荧光法是检测超低浓度物质的有效方法，而且也用于毛细管电泳等分离手段的检测技术。 2. 时间分辨荧光技术
由于不同分子的荧光寿命不同，可在激发器和检测器之间延缓一段时间，使具有不同寿命的荧光分子得以分别检测，这就是时间分辨检测
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技术采用带有时间延迟作用的脉冲光源和带有门控时间电路的检测器，可以在固定延迟事件后和门控宽度内得到时间分辨荧光光谱，如果选择了合适的延迟时间，可以把待测组份的荧光和其他组份和杂质的荧光以及仪器的噪声分开而不受干扰。应用激光光源可以获得皮秒（ps）级的脉冲宽度，可用于测定大多数物质的荧光寿命。
最近发展起来的时间分辨荧光免疫测定（TRFIA）是以镧系元素标记抗原或抗体作为示踪物，并于时间分辨测定技术相结合，建立起来的新型非放射性微量分析技术，具有灵敏度高，镧系元素发光稳定，荧光寿命长，不受样品自身荧光干扰，标准曲线范围宽等有点。该法在灵敏度，稳定性和测量自动化程度上都可以和放射性免疫分析相媲美，为目前超微量分析最有发展前途的一种方法。 3. 荧光偏振
在荧光分光光度计的激发和发射光路上分别加上起偏器和检测器，即可分别观察到平行于检偏器或垂直于起偏器的荧光。荧光体的偏振度与荧光体的转动速率呈反比：对于大分子而言，由于分子运动缓慢，发射光保持较高的偏振程度；而对于小分子，分子的转动和无规则运动很快，发射光相对激光会被不同程度的偏振。
荧光偏振技术被广泛用于研究分子间的作用，如蛋白质与核酸、抗原与抗体的结合作用。样品中有小分子抗原，连接到被荧光探针标记的抗体上后，荧光偏振程度下降，从而可用于抗原或抗体的测定。也就是荧光偏振免疫测定（FRIA）,是一中均相荧光免疫测定方法，采用抗原-抗体竞争反应机理。当偏振光照射荧光物质后会产生偏振荧光但是相对激发光而言，分子有一定的方向，由于荧光物质分子振动回到基态需要一定的时间，因而得到的荧光是各个方向的混合电磁波。如果能降低荧光物质在溶液中的转动速率，使之发射荧光时保持最初的方向，即荧光物质经过单一平面的偏振光激发后能发出单一的偏振荧光，强度与荧光物质在溶液中的转动速率成反比，即大分子转动速率慢，荧光强度大，小分子转动速率快，荧光强度小，在样品和检测器之间放一块偏振滤光片，就只能检测到一定方向的荧光。该测定法操作简便，灵敏度高，结果可靠易于自动化。 4. 同步荧光分析
同步荧光分析根据激发和发射单色器在扫描过程中彼此保持的关系可分为固定波长差。固定能量差和可变波长同步扫描三类。固定波长法是将激发和发射单色器波长维持一定差值△λ［同擦汗那个选用λmax(ex)与 λmax(em)之差］，得到同步荧光光谱。荧光物质的浓度与同步荧光光谱
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