Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Тёрнер Э. -> "Биосенсоры: основы и приложения" -> 307

Биосенсоры: основы и приложения - Тёрнер Э.

Тёрнер Э., Карубе И., Уилсон Дж. Биосенсоры: основы и приложения — М.: Мир, 1992. — 614 c.
Скачать (прямая ссылка): biosensoriosnoviiprilojeniya1992.djvu
Предыдущая << 1 .. 301 302 303 304 305 306 < 307 > 308 309 310 311 312 313 .. 355 >> Следующая

ФКС-спектрометра; 1-лазер; 2-термостат; 3-ячейка с образцом; 4 -
светособирающая оптика; 5 -детектор; б-коррелятор; 7-компьютер; б:
зарегистрированные детектором флуктуации интенсивности света (график
содержит информацию о скоростях диффузии рассеивающих частиц); в;
флуктуации интенсивности, превращенные в счетчике фотонов в
последовательность стандартных фотоэлектронных импульсов. Таким образом,
пики интенсивности превращаются в "пачки" импульсов: г: сигнал в виде
приведенных выше стандартных импульсов подается в цифровой коррелятор,
где генерируется корреляционная функция. На графике показана
нормированная с учетом фона корреляционная функция. Пояснения см. в
тексте.
Детектирование ротонов
Время
Конечно, большинство реальных систем являются полидисперсными, и тогда |
gwx \ представляет собой сумму различных экспоненциально убывающих
функций. Формально | gr(1)T | можно представить как
00
\gwx\ = J С(Г)е-Гтс1Г,
О
где ширина линии Г = DtK2, a G(Г) нормированная по интенсивности функция
распределения ширины линии рассеянного света. Чтобы оценить <7(Г) и
отсюда найти распределение частиц по радиусам, пользуются обратным
преобразованием Лапласа. Более подробное и строгое рассмотрение данного
вопроса можно найти в работах [24, 33-35, 41, 77, 86, 102].
Обычно ФКС успешно применяют при содержании частиц Ю4-Ю10 в 1 мл и их
размерах в диапазоне от нескольких нанометров до нескольких микрон.
35 -1145
546
Глава 34
34.3.2.2. Лазерная доплеровская скоростиметрия. Лазерная скоростиметрия
является неразрушающим методом получения информации о скорости
макромолекул или частиц путем анализа флуктуаций интенсивности света,
обуславливаемых движением макромолекул или частиц через один или
несколько лазерных пучков. С помощью одной и той же аппаратуры можно
измерять скорость в диапазоне от мкм/мин до км/с. Схема типичной
экспериментальной системы ЛДСМ приведена на рис. 34.4. Непрерывный
плоскополяризованный монохроматический лазерный пучок (обычно мощностью
несколько мегаватт) делят на два пучка равной интенсивности, которые
затем фокусируют, так чтобы они пересекались в потоке жидкости в точке, в
которой скорость варьирует. Находящиеся в потоке небольшие частицы,
проходя через область пересечения пучков (или измерительную ячейку),
рассеивают свет обоих пучков с несколько различным доплеровским смещением
частоты, поскольку по отношению к лазерным пучкам они движутся в разных
направлениях. Часть рассеянного лазерного света собирают помещенной в
удобном месте линзой и направляют в фотодетектор. Электрический сигнал
фотодетектора содержит данные о частотах, линейно связанных с разностью
доплеровских частот рассеянных лазерных пучков и, таким образом, со
скоростями частиц. В случае сильных световых сигналов для оценки
скоростей частиц можно использовать аппаратуру для обработки аналоговых
сигналов, например анализатор частоты; более слабые оптические сигналы
обрабатывают, как и в ФКС, с помощью фотонного коррелятора, получая при
этом статистическое распределение скоростей. При описанной геометрии
оптической системы измеряют компоненту скорости, перпендикулярную
биссектрисе угла между лазерными пучками и лежащую в плоскости этих
пучков. Можно показать, что для статистически независимых ортогональных
флуктуаций скоростей автокорреляционная функция интенсивности описывается
выражением
где г-радиус лазерного пучка; m-мера контрастности сигналов; и-измеряемая
компонента скорости; Р(и)~распределение вероятностей; s( = Х/2 sin (0/2))
-ширина интерференционной полосы. В данном случае функция имеет вид
экспоненциально затухающих синусоидальных колебаний, и если и2х2 " г2, то
Рис. 34.4. Схема установки для ЛДСМ с некогерентной детектирующей
системой (пояснения см. в тексте).
д(2\г) = | Р(и)ехр
СО
О
т
1 + -COS 2
du,
со
О
Лоток
\
Лазер
Расщепитель
пучка
*
^ \ CSemocoSupa-/ ющая оптика и детектор
Рассеяние лазерного света
547
Отсюда с помощью преобразования Фурье можно найти Р(и) и статистическое
распределение скоростей [34, 86].
34.4. Применение динамических методов светорассеяния в биологии
Хотя динамические методы светорассеяния еще не нашли широкого применения
в исследованиях структуры и свойств в биологических систем, потенциальная
полезность этих методов для решения широкого круга вопросов
продемонстрирована в большом числе работ. Использованию статистических и
динамических методов светорассеяния в биологии посвящен ряд обзоров [17,
31, 32]. Последние достижения в этой области обсуждаются в работе [12]. В
работе [94] отмечены особенности биологических образцов, которые следует
учитывать при изучении их методами рассеяния света. В частности,
рассеяние света биологическими макромолекулами-полиэлектролитами [43, 70]
и изучение их методом СКУРС [50] существенно зависят от таких факторов,
как пробоподготовка [98], выбор растворителя, температура и давление
[55].
Рассеяние света полимерами является предметом обширной монографии [55], в
Предыдущая << 1 .. 301 302 303 304 305 306 < 307 > 308 309 310 311 312 313 .. 355 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed