Avantes

Взаємодії
Амінокислотні сполуки мають чіткі профілі поглинання та викиду та різні квантові виходи. Вони також можуть реагувати один на одного, змінюючи спектральний профіль; Присутність триптофану, наприклад, гасить флуоресцентний сигнал тирозину за рахунок резонансної передачі енергії аналогічної довжини хвилі збудження. Триптофан може збуджуватися при 280 нм, тоді як тирозин може збуджуватися при 274 нм. Реакція на флуоресценцію значно відрізняється; триптофан флуоресцирует при 348 нм, тоді як реакцію тирозину можна виявити при 303 нм. Альбумін, з іншого боку, при збудженні при 257 нм буде флуоресцентно при 282 нм.

Оскільки ці амінокислоти є поширеними у всьому житті на Землі і є загальними будівельними елементами багатьох більш складних білків, реакції цих амінокислот часто використовуються як репрезентативний зразок цих складних білків у дослідницьких програмах. Зміни реакції можна також відстежувати як функцію управління процесом.

Флуоресцентна реакція в дії
Існує довгий перелік застосувань для флуоресценції в галузі біомедицини та науки про життя, і ви часто можете знайти обладнання Avantes на передовій нових наукових кордонів.

Зброя для боротьби з раком
Спектроскопія виявилася неоціненною у боротьбі з раковими захворюваннями. Стандартом виявлення раку легенів є використання аутофлюоресцентної бронхоскопії, при якій вузький зонд вводиться через рот пацієнта у верхнє бронхіальне дерево. Показано, що аутофлуоресценція набагато більш чутлива, ніж бронхоскопія білого світла при виявленні карциноми або диспластичних уражень, однак, вона також має високу швидкість повернення помилкових позитивних результатів. Дослідники відділу респіраторних захворювань у Роттердамі, Нідерланди досліджували використання оптичної спектроскопії абсорбції / відбиття для поліпшення специфічності без втрати чутливості.

Команда використовувала спеціально розроблений зонд для живлення через 2,8 мм канал бронхоскопа з волоконними джерелами світла. Слизова тканина була опромінена широкосмуговим білим світлом вольфраму / галогену (попередник AvaLight-HAL-S-Mini) та синім лазером, каліброваним до 407 нм, введеним за допомогою волоконної оптики. Довжина хвилі піку випромінювання для аутофлюоресценції здорової тканини становила 500 нм. Отримані в результаті викиди відбивної здатності та флуоресценції збирали за допомогою багатоканального спектрометра Avantes, еквівалентного паралельно двом AvaSpec-ULS2048CL-EVO.

Область, яка показує аномальний профіль флуоресценції, може бути швидко орієнтована на додаткові спектральні вимірювання, які можна отримати за <1 секунду. У хворої тканини спостерігається різко нижча інтенсивність викидів при коротших довжинах хвиль порівняно зі здоровими тканинами. Комбінована автофлюоресцентна ультразвукова та оптична відбивальна спектроскопія значно покращили позитивне прогностичне значення порівняно з автофлуоресценцією лише без шкоди для чутливості.

Як довжина хвилі збудження, так і флуоресценція при 407 і 500 нм відповідно знаходяться в межах 360-600 нм, в яких кров є первинним поглиначем. Це створює виклик для цієї програми, але не є непереборним. Дослідники були впевнені, що модифікований бронхоскоп з додатковими волокнами доцільно розгорнути під час стандартної процедури бронхоскопії.

Виявлення білкового забруднення на поверхнях

Дослідження за останнє десятиліття показали, що звичайні методи стерилізації, включаючи термічні та хімічні процеси, є недостатніми для гарантування повної інактивації всіх патогенних біомолекул, особливо білків. Це викликає серйозне занепокоєння в хірургічних умовах, де знезараження типово багаторазових медичних інструментів, таких як скальпелі, може безпосередньо впливати на догляд за пацієнтами.

Один клас білків викликає особливе занепокоєння, Пріони - це білки, складені «неправильно», що виявляються у смертельно небезпечних неврологічних дегенеративних захворюваннях, таких як людський варіант хвороби божевільної корови під назвою хвороба Кройцфельдта-Якоба, Куру та Фатальна фамільна безсоння. Незважаючи на рідкість, ці захворювання викликаються інфекційними білками, які передають свою неправильну структуру складання новим білкам таким чином, як епідеміологічно схожий на вірусну інфекцію. Оскільки протеїни є сполукою, найбільш стійкою до сучасних методів знезараження, передача цих "заразних" неврологічних захворювань становить серйозну небезпеку.

Новий метод дезактивації, що досліджується, вимагає низького тиску, індуктивно зв'язаного плазмовим розрядом. Спектроскопічні прилади використовуються для контролю процесу та контролю результатів випробувань.

Виявлення небезпечних біологічних сполук
Дослідники Шведського агентства оборонних досліджень (FOI) досліджують використання флуоресцентної спектроскопії як першої лінії виявлення в системах виявлення біоаерозолів. Через небезпечну природу самих агентів біологічної війни (тискузин і триптофан), амінокислоти, які, можливо, входять до складу будь-якого біологічного агента, використовуються для випробувань на місці цих БАВ. Ідеальна система могла б контролювати хвилинні концентрації частинок у режимі реального часу та визначати сполуки, присутні з високим ступенем специфічності.

Система тестування з шведськими дослідниками змушує навколишнє повітря через насадку обмежуватися одним пучком частинок і пропускати через оптичну камеру. Використання лазера безперервної хвилі синього на 404 нм, отриманого спектрометром Авантеса, діє як тригер. На цьому етапі аналізують флуоресценцію та розсіювання. Коли з'єднання присутнє на заздалегідь визначених рівнях виявлення, воно запускає імпульсний УФ-лазер при 263 нм. Отриману в результаті флуоресценцію, спричинену лазером, можна додатково проаналізувати для класифікації окремих частинок аерозолю.

Спектральна реакція на поглинання триптофану при різних концентраціях

Експериментальний дизайн
Нещодавно інженери США Avantes відтворили низку експериментів, проведених із зразками триптофану, тирозину та альбуміну сироватки великої рогатої худоби, щоб продемонструвати наші можливості виявлення білка. Команда використовувала звичайні методи поглинання із джерелом освітлення безперервної хвилі (CW) (AvaLight-DHc) та спектрометром AvaSpec-ULS3648-USB2, налаштованим на УФ (190-400 нм). Вимірювання поглинання, записані між 190- 320 нм, корелювали зміни концентрації зі змінами поглинання. Під час цього експерименту флуоресценція не вимірювалася.

Команда, яка проводила цей експеримент, підготувала три різні концентрації для кожного з трьох аналізованих зразків: 1 мг / мл, 0,5 мг / мл та 0,25 мг / мл та взяла профілі спектрів широкосмугового поглинання для кожного.

Результати
Профілі поглинання амінокислот корелювали безпосередньо з концентрацією амінокислот у розчині. Оскільки флуоресценція є функцією поглинання та квантового виходу, флуоресценція може бути оцінена і, як очікується, також співвідноситься з концентрацією.

Довіряйте Авантесу для ультрафіолетового та флуоресцентного застосувань
Вимірювання поглинання та флуоресценції є ключовою умовою для досягнення багатьох досягнень у галузі біомедичних технологій та десятків інших галузей та застосувань. Авантес є надійним джерелом для вашої високоякісної спектроскопічної апаратури та систем протягом двох десятиліть і надалі буде вашим партнером з спектроскопії протягом наступних десятиліть.