Анизотропия и поляризация флуоресценции

Как известно, молекулы в растворе находятся в непрерывном хаотическом движении. Если за время пребывания в возбужденном состоянии молекулы не успеют повернуться на значительный угол, то приобретенная анизотропия раствора не будет утрачена. Поэтому очевидно, что поляризация флуоресценции должна иметь место только у вязких растворов. 11 должна существенно зависеть от вязкости. [c.333]

Оптическая и геометрическая анизотропия коллоидных частиц исследуются методами поляризационной оптики, среди которых основное значение имеет изучение двойного лучепреломления, как собственного, обусловленного оптической анизотропией частиц, так и двойного лучепреломления формы, зависящего от ориентированного расположения асимметричных частиц. Метод двойного лучепреломления при течении особенно широко используется для определения коэффициента вращательной диффузии (III. 9) и линейных размеров вытянутых частиц для той же цели иногда изучают поляризацию флуоресценции. [c.72]

При связывании данного красителя мембранами или белками в определенной мере изменяются все параметры поглощения и флуоресценции, так как зонд оказывается в среде менее полярной и менее текучей, чем водный раствор. При взаимодействии АНС с различными мембранами происходит изменение положения максимумов поглощения и флуоресценции, интенсивности и степени поляризации флуоресценции, анизотропии поляризованной флуоресценции. Эти изменения позволяют количественно оценить степень связывания зонда с мембранами. Вместе с тем следует учитывать и тот факт, что характеристики связавшегося зонда сильно зависят от состава исследуемых мембран (митохондриальных, фосфолипидных, плазматических). Еще более чувствительным параметром является интенсивность флуоресценции, так как она определяется еще и количеством связавшегося зонда. [c.249]

Пользоваться степенью анизотропии во многих отношениях удобнее, чем степенью поляризации. В частности, уравнения, куда входит эта величина, проще соответствующих уравнений, в которых фигурирует степень поляризации. Другое преимущество выявляется при анализе смесей. Суммарная анизотропия многокомпонентных смесей веществ с одинаковой интенсивностью флуоресценции, но [c.106]

Это так называемые уравнения Перрена. При подстановке выражения для времени вращательной корреляции (г ) использовано уравнение (8.73). Именно эти выражения для степени поляризации и анизотропии чаще всего применяются на практике. При этом исследуют зависимость стационарной поляризации или анизотропии раствора макромолекул от температуры Т или вязкости ч. При графической обработке данных, проводимой в соответствии с уравнениями (8.80) и (8.81), должна получиться прямая, из наклона которой находят молекулярный объем (У щр) при условии, что известно время затухания флуоресценции (тр). Пересечение прямой с осью ординат при Г/ч — О дает предельную анизотропию или поляризацию. На рис. 8.24 приведен соответствующий график для химотрипсина. Предельное значение степени анизотропии (=0,3) свидетельствует о практически жестком закреплении флуоресцентной метки. Время вращательной корреляции (15 не) согласуется со значением, полученным из данных по измерению зависимости спада степени анизотропии от времени. Экспериментально найденное значение достаточно близко к теоретическому, оцененному ранее для жесткой сферической белковой молекулы. [c.111]

До сих пор речь шла об изотропных растворах флуоресцируюш,их молекул, где поляризация флуоресценции определяется только анизотропией возбуждения. Одпако в природе су.ш,ествуют среды, в которых молекулы расположены не хаотично, а полностью пли частично ориентированы, например волокна искусственного шелка. Молекулы можно ориентировать и различными искусствеиными способами электрическим или магнитным нолем, ориентацией в потоке жидкости (использование эффекта Максвелла) и др. Наиболее простым способом является изготовление анизотропных пленок, прокрашенных флуоресцируюи ,1ш веществом. [c.342]

Престон и Тзиен [40, 41] уже непосредственно применили описываемый метод к практическим задачам. Они исследовали поляризацию флуоресценции окрашенных волокон искусственного шелка с целью изучения процессов крашения и выяснения структуры волокна (ориентации молекул). Авторы сопоставляли результаты измерений дихроизма, поляризации флуоресценции, двойного лучепреломления и анизотропии набухания. Выводы, полученные путем исследования этих разных свойств объектов, находятся в согласии между собой. Авторы считают, что поляризационнолюминесцентный метод для указанной цели вполне пригоден и более удобен, чем метод определения дихроизма и другие. [c.342]

Изучение вращения макромолекул позволяет получить параметры, связанные с и т , но, к сожалению, ни один из перечисляемых ниже методов ЯМР, дихроизм в электрическом поле, двойное лучепреломление в потоке, диэлектрическая релаксация и поляризация флуоресценции — не позволяет определить и т , прямым способом. В некоторых случаях и т определяются одновременно с некоторыми другими величинами, о которых нет количественных данных. Определение т ит/,с помощью метода, основанного на поляризации флуоресценции, представляет огромные трудности. Затухание анизотропии определяется не только величинами и этот процесс определяется рядом экспонент, в коэффициенты которых помимо прочих факторов вносит вклад ориентация флуоресцентных зондов относительно главных осей эллипсоида (гл. 8). Другие методы, такие, как метод статистической политизации флуоресценции или неньютоновской вязкости, позволяют определить только среднюю гармоническую величину Тд и т ,. Для вытянутого эллипсоида гкдр ], и соответствующее среднее значение вращательного коэф- [c.200]

Может оказаться, что полученное значение степени анизотропии меньше, чем теоретически рассчитанное для сферической молекулы известной молекулярной массы. Это обстоятельство указывает на гибкость макромолекулы как целого или на нежесткое присоединение хромофора к макромолекуле. Иногда эти эффекты можно различить, если провести поляризационные измерения при высоких значениях Т/г . 1 гидр хромофора составляет приблизительно 1% или меньше от объема типичной макромолекулы. Если хромофор свободно сочленен с макромолекулой, его время вращательной корреляции будет составлять примерно /100 от соответствующего времени для макромолекулы. При низкой вязкости за небольшой по сравнению с характерным временем затухания флуоресценции период времени хромофор успевает принять все возможные ориентации. Если угол, на который поворачивается хромофор, достаточно велик, наблюдаемая поляризация будет равна нулю. Если, однако, быстрое движение хромофора происходит в ограниченном диапазоне углов вращения, некоторая остаточная поляризация все же будет наблюдаться. Чтобы хромофор смог принять все возможные ориентации, он должен участвовать в движении макромолекулы как целого. Таким образом, при низкой вязкости зависимость остаточной поляризации от Г/т будет отражать движение макромолекулы. Экстраполяция графика зависимости Р от Г/т к Г/т — О позволяет найти конус углов, в котором происходит быстрое движение хромофора. [c.111]