MF2: 熒光光譜發(fā)展中的一個革命性的進步

HORIBA Jobin Yvon 引入了一個新的皮秒熒光壽命測量儀器：MF²。熒光科學家們現(xiàn)在有了一個重要的工具可以幫助他們認識實時的自然過程。MF²是基于在HORIBA Jobin Yvon中發(fā)展起來的的技術，相對于傳統(tǒng)的方法，它可以使數(shù)據(jù)收集的速率增加10，000倍，使動力學范圍增加1000倍。

現(xiàn)有的熒光體系提供了靈敏性，選擇性和寬的時間分辨率。有了HORIBA Jobin Yvon的儀器，我們可以測量分子熒光的持續(xù)時間為皮秒到納秒之間，甚至于更長。兩種測量方法是“時間相關單光子計數(shù)”(TCSPC)和“相位調(diào)制”（頻域）。HORIBA Jobin Yvon 在提供基于以上兩種方法的性能的儀器上是有競爭優(yōu)勢的。頻域記錄了光電倍增管的響應，揭示了與激發(fā)光束相關的正弦熒光發(fā)射的相位和調(diào)制振幅。在幾個調(diào)制頻率下進行以上重復測量就得到了熒光壽命。然而，這種方法的時序性質(zhì)需要更多的時間來完成實驗。很顯然，這種方法需要改進。

HORIBA Jobin Yvon 利用最近在頻率合成方面的進展，專門發(fā)展了一種可以避開傳統(tǒng)限制的新技術。通過把多重頻率分組為一種高頻波的形式，極大地擴大了可以得到的頻率范圍，我們把測量熒光壽命的時間從分鐘級降低到毫秒級，達到了10，000倍的改變。我們把這次在儀器使用上的變革稱為MF2，它帶來了以往難以達到的實驗速度和性能。

HORIBA Jobin Yvon 的變革：快速MF²技術…

圖1 從八種頻率（淡藍）混合的激發(fā)光束中得出的熒光信號（紅色）。新的MF²利用這種激發(fā)方法在10毫秒內(nèi)對熒光壽命進行表征。

MF²把速度和精密度聯(lián)合起來用于實時動力學檢測熒光壽命…

圖2 在9-CA的甲醇溶液中加入POPOP以后相角（左）和調(diào)制（右）的改變。注意當POPOP加入的時候相角是如何降低的，而此時調(diào)制卻在增長。

一個實際的例子如下：9-氰基蒽(τ = 11.8 ns)的甲醇溶液被放置在池子里，使用四種頻率混合的340nm的光來激發(fā)。超過十秒的熒光響應通過一個長程的Schoot KV 濾光片被記錄下來(λ > 370 nm)。注意在甲醇中加入POPOP(τ = 1.32 ns)以后相角和調(diào)制的變化。時間分辨率為50ms每個數(shù)據(jù)集，這對混合物可以更清楚的認識。兩種壽命且比例為50：50的混合物伴隨而來的是一個在響應上的改變。
MF²利用了我們簡單和*的FluorEssence™軟件，通過單窗口來建立整個光譜實驗（圖3）。與選擇頻率來運行實驗不同，MF²帶來一個全新的范例：你決定壽命可能的范圍以后，軟件會為你選擇頻率。

 
圖3 FluorEssence™軟件來運行的一個MF²壽命動力學實驗的簡單設置。