
Lifetime of Fluorescence
본 내용은
"
Lifetime of Fluorescence
"
의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다.
2024.11.15
문서 내 토픽
-
1. Fluorescence Lifetime형광 수명은 분자의 유형과 국부 환경에 따라 달라집니다. pH는 리보플라빈 용액의 형광 수명에 큰 영향을 미쳤는데, pH 4까지 증가하다가 이후 감소하는 경향을 보였고 pH 12 이후 급격히 감소했습니다. 이는 pH에 따른 리보플라빈 분자의 구조 변화 때문입니다. 또한 FAD와 리보플라빈을 비교하면, FAD에 추가된 아데닌 그룹이 광유도 전자 전달을 통해 형광 소광을 일으켜 FAD의 형광 수명이 더 짧아지는 것을 확인할 수 있습니다. 용매 또한 형광 수명에 큰 영향을 미치는데, 에탄올-물 혼합 용매에서 순수 에탄올 용매보다 쿠마린의 형광 수명이 더 짧아졌습니다.
-
2. Time-Correlated Single Photon Counting (TCSPC)TCSPC 기술은 형광 측정에 매우 유용합니다. 레이저 펄스로 분자를 여기시키면 분자가 광자를 방출하고, 이 광자들을 검출기로 측정하여 여기와 방출 사이의 시간 간격을 히스토그램으로 기록합니다. 이 방법은 광자 손실이 거의 없어 매우 효율적이며, 빠른 타이밍 전자 장치를 사용하면 정확한 측정이 가능합니다.
-
3. Fluorescence Quenching형광 소광은 형광 강도를 감소시키는 다양한 과정을 말합니다. 동적 소광은 확산에 의한 충돌로 인해 발생하고, 정적 소광은 복합체 형성으로 인해 발생합니다. 이러한 소광 메커니즘에는 전자 교환, 광유도 전자 전달, 들뜬 상태 반응 등이 관여합니다. 또한 공명 에너지 전달도 형광 강도를 감소시킬 수 있습니다. 공명 에너지 전달과 소광의 차이는 형광체와 소광제 또는 수용체 분자 사이의 거리에 있습니다.
-
4. Coumarin Fluorescence Lifetime쿠마린의 경우, 여기 후 방사성 감쇠 외에도 회전 의존 비방사성 감쇠가 일어날 수 있습니다. 여기 후 약간 극성인 평면 분자내 전하 이동 상태로 이완되고, 이후 아민기의 회전에 의해 비발광성 뒤틀린 전하 이동 상태가 형성됩니다. 이러한 메커니즘으로 인해 쿠마린의 형광 수명은 온도에 크게 의존하며, 온도 증가에 따라 수명이 크게 감소하는 것으로 알려져 있습니다.
-
5. Riboflavin Fluorescence Lifetime리보플라빈은 산화 환원 상태와 pH에 따라 다양한 형태를 취할 수 있습니다. 중성 수용액에서는 산화된 플라보퀴논 종이 주종을 이루지만, pH에 따라 양이온, 중성, 음이온 형태로 변화합니다. 이러한 분자 구조 변화에 따라 리보플라빈의 형광 특성이 크게 달라집니다. 실험 결과, pH 4 부근에서 형광 수명이 최대가 되다가 이후 감소하는 경향을 보였고, pH 13에서는 매우 짧은 수명을 나타냈습니다.
-
6. FAD Fluorescence LifetimeFAD는 adenine 부분과 isoalloxazine 부분이 접촉한 비발광성 stacked 형태와 분리된 발광성 unstacked 형태 사이에서 광이성화 반응을 거칩니다. 이 과정에서 adenine에서 isoalloxazine으로의 광유도 전자 전달이 일어나 형광이 소광됩니다. pH 7 부근에서는 비발광성 stacked 형태가 지배적이므로, FAD의 형광 수명이 리보플라빈보다 현저히 짧게 관찰되었습니다.
-
1. Fluorescence LifetimeFluorescence lifetime is a fundamental property of fluorescent molecules that describes the average time a fluorophore remains in the excited state before returning to the ground state by emitting a photon. This parameter provides valuable information about the local environment and dynamics of the fluorescent species, which is crucial in various fields such as biochemistry, biophysics, and materials science. Understanding fluorescence lifetime is essential for techniques like Förster Resonance Energy Transfer (FRET), which relies on the distance-dependent energy transfer between donor and acceptor fluorophores. Measuring and analyzing fluorescence lifetimes can reveal insights into molecular interactions, conformational changes, and the presence of quenchers or other environmental factors that influence the excited-state dynamics of the fluorescent probes. The development of advanced time-resolved fluorescence techniques, such as Time-Correlated Single Photon Counting (TCSPC), has significantly improved the precision and sensitivity of fluorescence lifetime measurements, enabling their widespread application in diverse research areas.
-
2. Time-Correlated Single Photon Counting (TCSPC)Time-Correlated Single Photon Counting (TCSPC) is a powerful technique for measuring fluorescence lifetimes with high temporal resolution and sensitivity. TCSPC relies on the detection of individual photons emitted by fluorescent molecules and the precise measurement of the time delay between the excitation pulse and the emission of each photon. By accumulating a large number of these time-resolved photon events, a histogram is generated that represents the fluorescence decay curve. This approach allows for the accurate determination of fluorescence lifetimes, even in the presence of complex multi-exponential decays. TCSPC has become a widely adopted method in various fields, including biology, materials science, and photophysics, due to its ability to provide detailed information about the excited-state dynamics of fluorescent species. The continuous advancements in TCSPC instrumentation, such as the development of more efficient detectors and advanced data analysis algorithms, have further expanded the capabilities of this technique, enabling the study of complex systems and the exploration of new applications in fluorescence-based research.
-
3. Fluorescence QuenchingFluorescence quenching is a process in which the fluorescence intensity of a fluorophore is reduced or completely suppressed due to various mechanisms. This phenomenon can occur through different pathways, such as dynamic quenching, where the fluorophore interacts with a quencher molecule in the excited state, or static quenching, where the fluorophore and quencher form a non-fluorescent complex. Fluorescence quenching can provide valuable insights into the local environment and interactions of fluorescent species, and it has numerous applications in various fields. For example, in biochemistry and biophysics, fluorescence quenching is used to study protein-ligand interactions, conformational changes, and the accessibility of fluorescent probes to quenchers. In materials science, fluorescence quenching is employed to investigate energy transfer processes, charge transfer dynamics, and the presence of defects or impurities in materials. Understanding the mechanisms and kinetics of fluorescence quenching is crucial for the design and optimization of fluorescence-based sensors, probes, and imaging techniques, as well as for the development of new materials with tailored photophysical properties.
-
4. Coumarin Fluorescence LifetimeCoumarin is a class of organic compounds that exhibit fluorescence properties, making them useful as fluorescent probes and dyes in various applications. The fluorescence lifetime of coumarin derivatives is an important parameter that provides insights into the excited-state dynamics and local environment of these fluorophores. Coumarin fluorescence lifetimes can be influenced by factors such as solvent polarity, pH, temperature, and the presence of quenchers or other interacting species. Measuring the fluorescence lifetime of coumarin compounds can reveal information about their interactions with biomolecules, the rigidity of their local environment, and the accessibility of the fluorophore to quenchers. This knowledge is valuable in fields like biochemistry, biophysics, and materials science, where coumarin-based fluorescent probes are widely used for applications such as sensing, imaging, and energy transfer studies. Understanding the factors that govern the fluorescence lifetime of coumarin derivatives is crucial for the rational design and optimization of these fluorescent probes to enhance their sensitivity, specificity, and performance in diverse research and technological applications.
-
5. Riboflavin Fluorescence LifetimeRiboflavin, also known as vitamin B2, is a naturally occurring fluorescent compound that plays a crucial role in various biological processes. The fluorescence lifetime of riboflavin is an important parameter that can provide insights into its local environment and interactions within biological systems. Riboflavin exhibits a characteristic fluorescence emission that is sensitive to factors such as pH, temperature, and the presence of other biomolecules or quenchers. Measuring the fluorescence lifetime of riboflavin can reveal information about its binding interactions with proteins, its accessibility to quenchers, and its conformational changes in different cellular or physiological contexts. This knowledge is valuable in fields like biochemistry, nutrition, and biomedical research, where riboflavin is used as a fluorescent marker, a redox-active cofactor, and a potential therapeutic agent. Understanding the factors that influence the fluorescence lifetime of riboflavin can aid in the development of more sensitive and specific fluorescence-based techniques for the detection, quantification, and monitoring of this essential nutrient in biological systems, as well as in the design of riboflavin-based fluorescent probes and sensors for various applications.
-
6. FAD Fluorescence LifetimeFlavin adenine dinucleotide (FAD) is a cofactor that plays a crucial role in numerous enzymatic reactions and cellular processes. FAD exhibits intrinsic fluorescence, and the measurement of its fluorescence lifetime can provide valuable insights into its local environment and interactions within biological systems. The fluorescence lifetime of FAD is sensitive to factors such as the redox state, binding interactions with proteins, and the presence of quenchers or other biomolecules. Analyzing the fluorescence lifetime of FAD can reveal information about the conformational changes, accessibility, and dynamics of this cofactor in various cellular contexts. This knowledge is particularly important in fields like biochemistry, biophysics, and biomedical research, where FAD-dependent enzymes and processes are extensively studied. Understanding the factors that influence the fluorescence lifetime of FAD can aid in the development of more sensitive and specific fluorescence-based techniques for the detection, quantification, and monitoring of this essential cofactor in biological systems. Additionally, the fluorescence lifetime of FAD can be used as a probe to study the activity and regulation of FAD-dependent enzymes, as well as to investigate the role of FAD in cellular metabolism and signaling pathways.
-
[물리화학실험2] 실험2_예비레포트_형광 Quenching1. Photoluminescence 광발광(photoluminescence)은 물질이 빛을 흡수하여 들뜬 상태가 되고, 이 들뜬 상태에서 다시 기저 상태로 떨어지면서 빛을 방출하는 현상을 말한다. 이 과정에서 다양한 물리화학적 현상이 일어나는데, 이를 이해하기 위해 형광 소광(fluorescence quenching)에 대해 설명하고 있다. 2. Fluo...2025.05.15 · 자연과학
-
미래 디스플레이 아이디어1. Micro-LED Display 마이크로 LED는 기존 LED와 구조는 비슷하지만, 크기를 5~10마이크로미터(㎛, 100만분의 1m) 이하로 줄인 초소형 LED를 말한다. 마이크로 LED는 OLED처럼 높은 명암비와 빠른 응답시간을 구현하면서도 OLED보다 더 밝은 휘도, 더 낮은 전력 소모량이 특징이다. 마이크로 LED를 플렉서블(Flexible)...2025.01.09 · 공학/기술
-
Preparation of Perovskite Nanocrystals 결과보고서1. Perovskite Nanocrystal Perovskite는 ABX3의 결정 구조를 가진 모든 물질을 말한다. A와 B는 크기가 매우 다른 두 개의 양이온이고, X는 두 양이온에 결합하는 음이온이다. 양이온 자리에는 다양한 원소가 들어갈 수 있고, 그에 따라 다양한 물질이 만들어 질 수 있다. 다양한 전자기적 특성을 띠고 있어 여러 재료 물질로 사용...2025.01.18 · 자연과학
-
물리화학 실험 FRET 5페이지
물리분석실험 결과 보고서FRET experiment1. 서론FRET은 donor와 acceptor 사이에서 발생하는 non-radiative energy transfer로 두 fluorophore의 거리에 따라 달라진다. 본 실험에서는 TCSPC를 통해 emission spectrum과 life time을 측정하고 이를 이용하여 FRET efficiency를 구하였다. 그 결과 acceptor의 유무와 두 fluorophore 사이의 거리가 FRET efficiency에 미치는 영향을 확인할 수 있었다.2. 배경 이론(1) Fluo...2021.12.14· 5페이지 -
[물리분석실험]Foster resonance energy transfer (FRET) 9페이지
Foster resonance energy transfer (FRET)1. 실험 이론 및 원리가. 실험 요약본 실험에서는 time-resolved fluorescence spectrometer를 이용하여 Cy3 fluorophore donor와 Cy5 fluorophore acceptor에 대해 Foster resonance energy transfer (FRET)에 의해 나타나는 fluorophore emission spectra를 측정하였다. 또한, 565㎚에서의 Time correlated single photon counti...2020.10.05· 9페이지 -
FRET (Forster resonance energy transfer) 8페이지
FRET1. Abstract구조적인 한계로 광학 현미경 분해능의 최소가 약 200nm까지인 것이 밝혀진 이후, 전자현미경의 발명 등 molecule scale의 길이를 측정하기 위한 같은 다양한 연구가 진행되었다. 이 중 두 분자간 거리에 따른 광학적인 변화를 측정하면서 분자 간 거리를 분석할 수 있는데, 그 중 대표적인 예가 두 분자, Donor와 Acceptor 사이의 형광 변화를 측정하여 분자 간 거리를 분석하는 FRET(Förster resonance energy transfer)이다. 이에 대해, 본 실험에서는 ssDNA와...2021.08.25· 8페이지 -
서울대학교 물리분석실험 FRET 결과 보고서 7페이지
FRET(학번, 소속, 이름)(05/29/2024)Abstract본 실험에서는 FRET현상을 확인하고, FRET donor와 acceptor 사이의 거리에 따른 FRET 효율과 lifetime의 변화를 정량적으로 측정한다. FRET(Förster Resonance Energy Transfer)은 들뜬 상태의 형광 물질(donor dye)의 에너지가 다른 형광 물질(acceptor dye)로 전이된 후, 에너지를 얻은 형광 물질에서 형광 방출이 나타나는 현상이다.[1] 본 실험에서는 FRET 현상의 유무에 따른 형광 방출의 차이와, ...2025.07.18· 7페이지 -
PtT975 Lifetime measurement (라이프타임) 7페이지
Introduction1. Principle of fluorescence and phosphorescenceFluorescence and phosphorescence are types of luminescence, which is the spontaneous emission of light. Fluorescence is a radiative process from the lowest excited state (S1) to the ground state (S0) in a fast (10-9 to 10-6s). However, in t...2021.05.07· 7페이지