Zastosowanie techniki stroboskopowej do pomiarów czasów życia fluorescencji materiałów biologicznych. Cz. 1, Podstawy metody, aparatura i metodyka pomiarów

• Autorzy: Włodarski M. , Kwaśny M. , Kaliszewski M. , Rutecka B.

Warianty tytułu

EN

Application of stroboscopic technique for measurement of biological materials fluorescence lifetimes. Pt. 1, Basics of stroboscopic technique, instruments and methods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono podstawy stroboskopowej metody pomiarów czasów życia fluorescencji, aparaturę, opracowaną metodykę pomiarów i analizę procesu dekonwolucji sygnałów. Pokazano, że krzywe zaniku fluorescencji z wykorzystaniem źródeł światła typu LED UV, (280 i 340 nm) mogą znaleźć zastosowanie do charakterystyki aminokwasów, białek, bakterii - w tym symulantów i interferentów bojowych środków biologicznych. Podstawowymi zaletami metody są: jej szybkość, możliwość wykorzystania tanich źródeł wzbudzenia, wysoka czułość, prostota obsługi, modułowa budowa umożliwiająca szybką wymianę źródeł wzbudzenia. Badania przeprowadzone na standardowych wzorcach - NATA, NADH wykazały zgodność czasów życia fluorescencji z danymi literaturowymi.

EN

Stroboscopic method for determination of fluorescence lifetimes, using 280 nm and 340 nm UV LED sources, may be used for characterization of biological substances - including simulants and interferents of Biological Warfare Agents (BWA). Main advantages of this method are: quickness of measurement, cheap UV sources, high sensitivity, simplicity of operation, modular construction allowing quick changing of sources. Principle of stroboscopic method, developed method of measurements and analysis of deconvolution process are presented in this work. Results of measurement of NATA and NADH standards correspond to data published by other authors.

Słowa kluczowe

PL

czas życia fluorescencji; metoda stroboskopowa; fluorescencja białek; UV LED

EN

fluorescence lifetime; stroboscopic method; protein fluorescence; UV LED

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 58, nr 4
• Strony: 165--176
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., wykr.

Twórcy

autor

Włodarski M.

autor

Kwaśny M.

autor

Kaliszewski M.

autor

Rutecka B.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Instytut Optoelektroniki, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] J. R. Lakowicz, Principles of fluorescence spectroscopy, Kluwer Academic/Plenum, New York, 1999.
• [2] Y. Chen, M. D. Barkley, Towards understanding tryptophan fluorescence in proteins, Biochemistry 37, 1998, 9976-9982.
• [3] C. D. McGuinnes, K. Sagoo, D. McLoskey, D. J. Birch, A new sub-nanosecond LED at 280 nm: applications to protein fluorescence, Meas. Sci. Technol., 15, 2004, 19-22.
• [4] J. R. Alcala, E. Gratton, F. G. Prendergast, Interpretation of fluorescence decays in protein using continous lift ime distribution, Biophys. J., 51, 1987, 925-936.
• [5] R. A. Dalterio, H. W. Nelson, D. Britt, J. F. Sperry, J. F. Tanguay, L. Suib, The steady state and decay characteristics of primary fluorescence from live bacteria, Applied Spectroscopy, 41, 1987, 234-241.
• [6] R. A. Dalterio, H. W. Nelson, D. Britt, J. F. Sperry, D. Psaras, J. F.Tanguay, L. Suib, The steady state and decay characteristics of protein tryptophan fluorescence from bacteria, Applied Spectroscopy, 40, 1986, 86-90.
• [7] P. Jonsson, F. Kullander, M. Nordstand, T. Tjarnhage, P. Wasterby, M. Lindgren, Development of fluorescence based point detector for biological sensing, Proc. SPIE, 5617, 2004, 60-74.
• [8] A. Alimova, A. Katz, M. Siddigue, G. Minko, H. E. Savage, M. K. Shah, R. B. Rosen, R. R. Alfano, Native fluorescence changes by bactericidal agents, IEEE Sensor Journal, 5, 2005, 704-710.
• [9] P. Vitta, N. Kurilcik, A. Novickova, S. Jursenas, H. Zalkauskas, A. Zakauskas, R. Gaska, ALGaN-based deep UV LEDs for fluorescence sensing, Proc. SPIE, 5617, 2004, 249-260.
• [10] http://www.pti-nj.com
• [11] A. P. Demczenko, Ultrafiolet Spectroscopy of proteins, Sprinter-Verlag, New York, 1981.
• [12] M. Włodarski, M. Kaliszewski, M. Kwaśny, Z. Zawadzki, K. Kopczyński Z. Mierczyk, J. Młyńczak, E. Trafny, M. Szpakowska, Fluorescence excitation-emission maps database of biological agents, Proc. SPIE, 6398, 06-1-12, 2006.
• [13] R. G. Bennett, Instrument to Measure Fluorescence Lifetimes in the Millimicrosecond Region, Rev. Sci. Instr., 31, 1960, 1275.
• [14] D. R. James, A. Siemiarczuk, W. R. Ware, Stroboscopic optical boxcar technique for the determination of fluorescence lifetimes, Rev. Sci. Instr., 63, 1992, 1710-1716.