熒光物質(fluorescentmaterial)又稱為熒光素(fluorescein或luciferin)、熒光色素或熒光探針,是指能夠吸收光并能在較短時間內發射熒光,而且能作為染料的化合物。熒光素通常具有芳香環結構。
(1)熒光效率:熒光色素能發出熒光,除具備合適的能量外,還須具備高熒光效率。熒光效率(fluorescence efficiency)即熒光量子產率,是指熒光物質吸收光后發射出的熒光光量子數與其所吸收激發光光量子數之比。
即 熒光效率=發射熒光的光量子數÷吸收光的光量子數
熒光量子產率數值反映了熒光物質將吸收的光能轉化為熒光的效率,其數值越大。該物質的熒光越強,用于熒光分析的熒光物質熒光量子產率數值要求達到0.35以上。大部分物質沒有發射熒光的性質,即使是熒光色素也不能將吸收的全部光轉變為熒光,而是在發射熒光的同時,或多或少地以其他形式釋放其所吸收的光能:因此,在通常情況下,熒光量子產率數值總是小于1。
(2)熒光強度:熒光強度(fluorescence intensity)是指熒光色素發射熒光的光量子數,決定熒光色素檢測的靈敏度。在一定范圍內,激發光越強.熒光也越強,即熒光強度等于吸收光強度乘以熒光效率。所以,選用適當強度的光源作為激發光源和選用適合于被檢熒光物質選擇性吸收的光譜濾片作為激發濾片,是提高熒光強度的根本方法。
(3)熒光物質的吸收光譜和發射光譜:每種熒光物質的吸收光不僅有一定波長。而且在各波長上的吸收量也不同,從而構成特殊的吸收光譜曲線;發射熒光的情況也是如此。因此,熒光物質在一定條件下有一定的吸收光譜(激發光譜)和發射光譜(熒光光譜),如吖啶橙的吸收光譜(最大吸收波長)是455nm,其發射波長光譜為450~700nm。因此,吖啶橙與不同細胞成分結合后?僧a生橙、黃、紅、綠等熒光。了解各種熒光染料的吸收光譜和發射光譜,有利于在觀察被檢標本時,有效地選擇適當的濾片,獲得最好的熒光效果。
(4)熒光穩定性:提高激發光強度固然可以提高熒光強度,但激發光強度不可能無限提高。因為激發光強度超過一定限度時光吸收趨于飽和,而且不可逆地破壞激發態分子,這種現象稱光漂白。對于熒光顯微鏡和激光共聚焦顯微鏡而言,如光源長時間照射樣品?蓪е鹿馄赚F象,嚴重影響檢測。解決光漂白問題最直接的方法:一是降低光照強度,二是使用抗淬滅劑(anti-fade reagent)。