Флуоресцентные сенсоры

Конфигурация, показанная на рис. 30.16, отличается от рассмотренной выше только тем, что для пропускания света как в фазу реагента, так и из нее используется одно и то же волокно. Эта конфигурация подходит для флуоресцентных сенсоров, поскольку представляющее интерес флуоресцентное излучение легко отличить по длине волны от рассеянного возбуждающего света. [c.476]

Примеры применения простых волоконно-оптических сенсоров приведены в табл. 7.7-6. Если фотометрическое титрование на основе оптоэлектронного сенсора осуществить достаточно легко, то мониторинг химических процессов или грунтовых вод представляет значительно более сложную задачу. К примеру, возможно прямое детектирование органических соединений в грунтовых водах с помощью флуоресцентных измерений. Хотя нельзя определить индивидуальные вещества, качество воды можно контролировать, используя сочетание волоконной оптики, лазерного усиления и количественной спектроскопии комбинационного рассеяния. Такая система позволяет контролировать загряз- [c.507]

Хотя, в отличие от электродов, оптические сенсоры не требуют отдельного сенсора сравнения, их эксплуатационные характеристики все же существенно улучшаются, если аналитический сигнал сравнивать с некоторым опорным сигналом. Для этого существует несколько способов. Самый простой из них заключается в прямом измерении интенсивности источника на аналитической длине волны, чтобы компенсировать флуктуации его собственной интенсивности. Более привлекательный подход состоит в использовании сигнала сравнения - интенсивности света, проходящего через иммобилизованный реагент. Это позволяет компенсировать любые изменения в оптических свойствах фазы реагента (например, изменения в рассеянии света в фазе реагента из-за изменения показателя преломления исследуемого образца во времени). В флуоресцентном кислородном сенсоре сигналом сравнения может служить обратное рассеяние возбуждающего света [18]. Другой способ получения сигнала сравнения-это введение в фазу реагента какого-либо флуоресцирующего агента, нечувствительного к определяемому веществу. Там, где это возможно, наилучшим подходом является получение сигнала сравнения от самого иммобилизованного реагента. Например, в рН-сенсоре на основе индикатора, кислая и основная формы которого флуоресцируют при разных длинах волн, можно измерять отношение интенсивности флуоресценции этих двух форм [35]. Такой сигнал сравнения компенсирует не только приборные флуктуации и колебания оптических свойств реагентной фазы, но и изменения количества иммобилизованного индикатора вследствие медленного разложения или некоторых других процессов. [c.476]

В случае сенсоров, принцип действия которых основан на изменении окраски, вывод теоретического соотношения между концентрацией поглощающего вещества и измеряемой интенсивностью значительно более сложен. Во-первых, не существует способа измерять интенсивность сигнала сравнения при той же длине волны в отсутствие поглощающего вещества. Вместо сигнала сравнения приходится использовать результаты измерений при другой длине волны, при которой падающий свет не поглощается, либо пропускать свет по отдельному оптическому пути, обходящему фазу реагента. Во-вторых, взаимодействие падающего излучения с окрашенным реагентом включает как отражение, так и поглощение. Хотя оптические сенсоры, основанные на изменении окраски, и способны давать отклик, линейно зависящий от концентрации определяемого вещества в относительно узком ее диапазоне [19], вывод количественного соотношения между сигналом и концентрацией все еще остается проблемой. Наряду со спектроскопическими факторами это является еще одной причиной, почему по возможности предпочитают сенсоры, основанные на изменениях флуоресцентного сигнала. [c.478]

В лаборатории, где работает автор, в настоящее время разрабатывают сенсоры, в которых конкурентное связывание сочетается с флуоресцентным переносом энергии. В этом случае лиганд содержит метку донора, а реагент - акцептора (или наоборот). Подбирают возбуждающий свет с такой длиной волны, чтобы селективно возбуждался только донор. Если лиганд связан с реагентом, то расстояние между донором и акцептором так мало, что возможен перенос энергии от донора к акцептору. При связывании определяемого вещества с реагентом лиганд вытесняется, и расстояние между донором и акцептором увеличивается настолько, что переноса энергии между ними не происходит. Это приводит к увеличению испускания света донором и уменьшению - акцептором. Измеряемой величиной является отношение интенсивностей флуоресценции донора и акцептора. Для получения сигнала сравнения удобно использовать две различные длины волны. [c.480]

Способность ряда Ы-ацилированных енаминокетонов к фотоацилотропным перегруппировкам открывает возможность создания на их основе фотохромных флуоресцентных сенсоров на катионы металлов при наличии в молекулах флуоресцентного и комплексообразующего центров [c.333]

Применение волоконно-оптических сенсоров не ограничено измерением pH. Разработаны оптоды-для катионов, анионов, газов, органических соединений и дли изм екия ионной силы (та бл. 7.7-8). Сенсоры, основанные на погЖ)щении и отражении, менее распространены, чем флуоресцентные сенсоры, благодаря более высокой чувствительности последних. [c.511]

В пришщпе, можно усовершенствовать эти общие системы, чтобы получать более количественный результат в тех случаях, когда от анализа требуется больше, чем положительний или отрицательный ответ. Конфигурация сенсора зависит от того, какой внд анализа предпочтителен конкурентный или саадаичевый. Теоретически особенно жизненной альт нативой кажется конкурентное смещение флуоресцентной метки. Так как это равновесный процесс, то загрязнения или прнмеси на поверхности не должны изменять абсолютного результата, хотя вполне возможно влияние на отношение сигнал/шум [7.8-50] Вероятным недостатком являегся то, что успех такого анализа со смещением очень сильно зависит от относительной кинетики связывания соединения с меткой и пробой. Для получения количественного результата они должны значительно различаться. [c.552]

Построив график зависимости флуоресцентного сигнала от концентрации глюкозы (рис. 7.8-17,п), обнаружим, что при [Аобщ] > 20 мМ концентрация а становится нечувствительной к изменению [Аобщ]., Рис. 7.8-17,в предсказывает величину сигнала на основе уравнений 7.8-30 и 7.8-31 и приведенных выше значений (а общ]. Кв.-, Ка и (Вробщ]. Можно видеть, что предсказанный диапазон для сенсора составляет 0,5мМ глюкозы. Ряд факторов могут давать вклад в столь значительное отклонение. Модель основана на гомогенной реакции. Ранее в разделе Теоретические основы планирования иммобилизации (см. с. 522) было отмечено, что гетерогенные реакции, включая взаимодействия на поверхности, имеют кинетику, которая может быть функцией заполнения поверхности, и что на Квг и Ка, вероятно, оказывает влияние общая концентрация сахара ([а 5щ] + [Аобщ]). Модель также должна рас- [c.554]

Именно в эти годы получили основное развитие и широкое ггрименение совершенно новые методы анализа, такие как атомно-абсорбционная и атомно-флуоресцентная спектрометрия, рентгенофлуоресцентная спектрометрия, рентгеноспектральный микроанализ, хромато-масс-спектрометрия, высокоэффективная жидкостная хроматография, парофазный анализ, проточно-инжекционный анализ в электрохимических методах новое интенсивно развиваемое направление — электрохимические сенсоры, тест-методы и т.д. Поразителть-ного прогресса достигли хроматографические методы. [c.4]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология