第一篇：荧光材料的颜色测量
荧光材料的颜色测量
荧光材料是由金属（锌、铬）硫化物或稀土氧化物与微量活性剂配合经煅烧而成。无色或浅白色，是在紫外光(200～400nm)照射下，依颜料中金属和活化剂种类、含量的不同，而呈现出各种颜色的可见光(400～800nm)。荧光材料吸收一定波长的光，立刻向外发出不同波长的光，称为荧光，当入射光消失时，荧光材料就会立刻停止发光。更确切地讲，荧光是指在外界光照下，人眼见到的一些相当亮的颜色光，如绿色、橘黄色、黄色，人们也常称它们为霓虹光。
随着科学技术的进步，人们对荧光的研究越来越多，荧光物质的应用范围越来越广。荧光物质除用作染料外，还在有机颜料、光学增白剂、光氧化剂、涂料、化学及生化分析、太阳能捕集器、防伪标记、药物示踪及激光等领域得到了更广泛的应用。
荧光材料已渗透到人们生产和生活的各个方面,其颜色测量的方法具有特殊性。
荧光材料的特点：只在其他光源照射下才有光发射。荧光材料其与一般物体的区别：不仅能反射一部分照射光的光谱成分，而且在照明光的激发下能发射在照明光束中不存在的一定成分光谱的辐射。
荧光材料的颜色决定于它反射和发射光谱的总和，其中发射光谱往往起主要作用。光电积分式颜色测量与分光光度测色方法不同,它不是测量各个波长的颜色刺激,而是在整个测量波长范围内对被测颜色的光谱能量进行一次性积分测量。如果能通过三路积分测量,分别测得样品颜色的三刺激值X、Y、Z ,那么就能进一步计算出样品颜色的色品坐标及其它相关色度参数。光电积分式测色仪器的光探测器一般为硅光电二极管,在要求仪器具有较高灵敏度的场合下,也可采用光电倍增管。国内光电积分式测色仪器首创先河的是杭州彩谱科技有限公司，该公司生产的分光测色仪CS-650能够精确测量荧光材料颜色。
目前,荧光材料在荧光增白剂、交通标识和广告等领域已得到广泛应用,如在染料、颜料、塑料、油漆和包装材料中，都会加入荧光材料。因此,研究和讨论荧光材料的颜色测量具有重要的意义。
根据斯托克斯定律(Stockes’law),当荧光物质吸收了入射的辐射能量之后,被激发的荧光分子在返回基态时就会发射出比吸收的入射波长更长的辐射。当目视观察被光源照明的荧光材料时,人眼将看到可见区范围内的全部光谱辐射,即同时观察到材料对光源的反射(或透射)光谱和材料的荧光发射光谱。因此,采用物理方法测量荧光材料的颜色时,其测量结 果必须与目视评价一致,否则会得到错误的结论。
常用的荧光材料颜色测量方法有单色光激发测量法和复合光照射测量法。单色光激发测量法（如下图）
原理是通过激发单色仪给样品以某一特定波长µ的单色光照射，然后用分析单色仪来测量可见波段各波长λ的辐亮度因数β(λ,µ)。对于不同的入射波长测得相应的辐亮度因数β(λ,µ)，可得当入射辐射光谱分布为S(µ)时，荧光材料在波长λ的反射和发射的相对光谱分布R(λ)
由上可得荧光材料的三刺激值
复合光照射测量法的特点是激发光源由复合光源直接照明。直接测得荧光材料在测试所用光源照射下的光谱辐亮度因数β(λ)，从而计算出三刺激值。结果只局限于特定光源照射的客观效果，无法推算在另一光源下此荧光材料的颜色特性。
复合光照射测量法原理（如下图）：
实际的荧光材料测色系统,可以有各种具体的结构形式。如下图所示,这是利用积分球光学几何条件d /0测量荧光材料全光谱辐亮度因数(即荧光样品的反射和发射光谱辐亮度因数的总和)的系统原理图,仪器采用氙灯D65模拟器,使标准和样品得到复色光照明,两束测试光由单色仪先后接收,最后获得测量数据。
而下图是采用0 /45光学几何条件的测量系统结构原理图。振动反射镜分别把标准测试光束和样品测试光束投射到单色仪的入射狭缝上,以获得标准和样品的比较信号,经过数据处理后,可测得荧光样品在实际照明条件下的全光谱辐亮度因数。
然而,在实际应用中要精确模拟标准照明体的光谱分布并非易事,特别是要模拟标准D65更为困难。因此,以上采用一个单色仪的测量方法精度较低,且其所获得面地反映荧光材料的性能。为了克服上述缺陷,可以采用双单色仪的测量系统,即对每一个由激励单色仪照射于荧光样品的单色辐射所产生的反射和荧光发射光谱,再由一个分析单色仪进行分光测量,在测得样品的反射和荧光发射光谱辐亮度因数之后,可以计算出荧光样品的色度参数。
下图为采用双单色仪系统测量荧光材料的例子。该方法需要预先知道分析单色仪和光电探测器的光谱响应特性,而利用标定过的光源、标准白板和热电堆探测器,就可以确定其光谱响应特性。
由上述可见,应用双单色仪系统对荧光材料进行颜色测量，彩谱分光测色仪采用双光路阵列传感器，满足双单色仪系统的要求，能够对荧光材料进行精准的颜色测量。
第二篇：荧光爱自然
荧光爱自然
深夜中，星星布满天幕，月亮与星星讲述着自然的故事，一颗流星划过天际，微乎的荧光照耀林云。。。
萤火虫是大自然最特别的女儿，逍遥于丛林中，给大自然传递爱的信息。
萤火虫总是位神秘的“夜行者”。它有薄薄的翅膀，黑夜遮住了它的面目，只有浅浅的黄光、绿光为它美衬。阳光使它睁不开眼睛，惟有夜晚的深邃让它着迷，也唯有夜晚的冰凉来降降它腹中的“灯火”的独特。萤火虫在夜晚低唱，它想用它的绝唱来赞美它伟大的母亲——大自然。它不喜欢青蛙、蝉的“噪音交响曲”，它喜欢与风儿与星星的“幽静交响乐”。它行于夜间，挂着斗篷，只为那一份仅属于自然万物的宁静。
萤火虫也是位低调的“美容师”。它与伙伴用身上的荧光照耀草丛边上，像一颗颗冷绿的露珠点缀；飞过小溪，像一盏盏灯火溶于水，不见踪影；飞在大树上，像一个个发光的果实熟得可摘。
流萤成群地在夜空中飞舞，像星的河流，灯的长阵；流萤闪烁在林梢，忽出忽没，像树林里藏着晶晶莹莹的蓝宝石，把夜色点缀得分外瑰丽神奇。
萤火虫还是位无私的“短命者”。人家说：“昙花一现。”昙花在太阳初升于地平线，就闭了花瓣，落了青叶，但至少让人们欣赏到了它独特的美和诱人的芬芳。而萤火虫直至它光辉的消逝而逝去了仅一夜的生命，那斑点的光儿并不持久，被夜给融化了。可萤火虫死在夜里，又有谁寻觅到它在夜晚时给予的光的奉献？但是它虽然短命，却很欣然——因为萤火虫为自然而生，为快乐而去。在夜晚与白天的交接，它满足了，也释然了。
萤火虫的光芒悄悄地流于水中，不留半点痕迹，“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤，”万般柔情溶于水中，只求星星粲然一笑——这是萤火虫不变的信条。
初二:刘哲
第三篇：荧光夜跑策划书
东北大学2016年“青春在行动 三走赢未来”
之“荧月奔跑 闪耀东大”
策
划
书
东北大学校团委能力拓展中心
2016.3.17
一、活动背景：
当今社会，国民素质日趋下滑，尤其是大学生，身体素质不容乐观，为深入贯彻落实党的十八届三中全会关于“强化体育课和课外锻炼，促进青少年身心健康，体魄强健”的精神，积极响应共青团中央、教育部、国家体育总局、全国学联联合下发的《关于深入开展大学生“走下网络，走出宿舍，走向操场”主题群众性课外体育锻炼活动的指导意见》的文件精神，做好“走下网络，走出宿舍，走向操场”主题群众性课外体育锻炼活动，充分享受阳光与体育的乐趣，以展现大学生的激情与活力,帮助同学们形成健康体魄，培育团队意识和拼搏精神。在东北大学的校园，在充满魅力的夜晚，让我们迎着月光，奔走在校园的各个角落！特此发起了这次“荧光夜跑”的体育奔跑活动。
二、活动目的及意义
以健康第一为指导思想，响应“走下网络，走出宿舍，走向操场”三走活动的号召，帮助东大学生重新把体育锻炼重视起来，把身体素质提上去。希望通过本次荧光夜跑，让大学生意识到体育锻炼的重要性，真正做到“走下网络，走出宿舍，走向操场”，让学生除了手机电脑有更多的娱乐活动，提高同学们的身体素质，加强同学们的凝聚力，让同学们更加团结并释放压力，迈向健康的学习生活。也希望通过本次活动，能有更多的人对能力拓展中心有更深入的了解。为以后社团组织之间的友好联系以及新人招新打下基础。
三、主办单位：
东北大学校团委
四、承办单位
东北大学能力拓展中心
五、活动内容
（一）宣传与报名
1.在能力拓展中心微信号推送关于保护环境倡议书和荧光夜跑的通知。
2.报名采取线上报名和现场报名两种方式，关注能力拓展中心微信号，回复荧光夜跑即可填写报名信息。或4活动当天以个人形式现场报名。
3.本次活动，鼓励以寝室为四人或者两对情侣组队参加，每个队伍四人，设队长一名。4.利用条幅,海报进行宣传,并在大活门口进行宣传和发放纸质报名表。
（二）活动形式
一、活动名称：一指禅
在健康运动日益盛行的当下，让自己运动起来成为人类的共识，所有人都在为之摇旗呐喊着。而在泱泱之华夏，也有无数青年志士在为健康运动的普及贡献着力量。一指禅，是南少林的护寺神功，而应运而生的，却有神功——健康运动一指禅，正酝酿着神力，造化着众生。此刻的你，正得到了一指禅神功传承的机会，是麻木不仁坐以待毙，还是满腔热情奋战到底，The following is yours!活动用具：三人四足绑带*3套，桌子*3+logo，纸箱*3，七巧板*3，秒表*3，扩音器*1 活动规则：每队选出两个人，用绷带组成两人三足，经过一段距离（根据场地及现场情况定）。到达目的地后，其中一个人与另两个人用各一根手指从箱子里夹出来七巧板并放在桌子上，拼好指定形状（由工作人员指定）中的一种，在规定时间内（七巧板阶段为5分钟）完成即为通过。活动时间：5分钟左右
工作人员：裁判三人，讲解员三人，盖章一人。地点：一舍篮球场
二，活动名称：假如没有爱迪生
爱迪生发明了电灯，让人们在黑夜之中拥抱光明。使人们即使在黑夜中也能奔跑，锻炼着自己的身体，保持着健康。假如没有了灯光，人们是否还能那样自在的运动？假如没有爱迪生，我们要怎么的在黑夜中完成任务？在黑暗中踢球似乎别样的刺激，还在等什么。赶紧戴上眼罩，感受没有光的世界并且将球一举踢进框！
道具:(四张桌子，一个球框，一个球，四个眼罩)×4+两张桌子+活动海报、荧光棒等
规则:队员按照顺序排好，第一个人带上眼罩第二个人指挥。首先第一个人在起点转5圈，然后由第二个人指挥第一个人穿过障碍将球踢进球框。如果失败则由第二个人接替。直到踢进四个球。
工作人员:裁判四人，讲解员一人，任务卡物品发放一人，盖章一人。
注:球框尺寸70×100，每个活动场地间隔2米，每个场地约10米×4米，在每一个场地两侧拉起防护栏。
地点:刘长春体育馆 三，活动名称：乾坤大挪移
随着社会的发展，知识的爆发式增长，很难有一个人能够掌握在现代社会的全部能力了，因此个人的单打独斗已经无法跟随社会的潮流。而协同运动作为一种新型运动潮流，无疑是一种健康的运动方式。乾坤大挪移是武侠小说中的盖世武功，我们把它运用到生活中，就是把每个人的力量转移到一起，想着同一个目标进发。此刻的你，面对眼前的这一个小小的挑战，你的乾坤大挪移心法是否在你在你心中忍不住要爆发了呢？来吧，尽情爆发吧！
道具：长桌3张，气球200，黄色胶带一卷。
规则：由四人组成参赛队站成一列用胸部和背部夹起三个一定大小气球越过两道黄线之间的距离（五米）。中途气球有掉落，破损，用胳膊手掌等其他部位或非参赛队员有触碰的，视为失败需从头开始。开始时气球须由工作人员放置好气球。
工作人员：裁判三人，任务卡，物品发放一人，盖章一人，讲解员一人。
地点：大活门口
注意事项：若两次尝试未成功，需选两人用面对面将球夹破（一个）。防止队员跌倒磕伤。
四，活动名称：我爱记歌词
一步两步一步两步 一步一步似爪牙 似魔鬼的步伐 摩擦 摩擦
在这光滑的地上摩擦
我给自己打着节拍，大家来记歌词呀。摩擦 摩擦
在这个光亮的夜晚，歌声伴着运动是最好的方法 与音乐为伴，与运动为舞，难忘今霄。
活动用具：音响话筒×2，写有歌曲名歌词词纸条,桌子两张，笔记本×1布条围栏3条。
工作人员:8人。两人操控电脑，两人负责发放任务卡，奖品，盖章，证书等等，荧光棒，一人盖章。一名主持人（包括讲解规则），2人协调秩序，一人裁判。
活动规则与流程：主持人宣布规则，协调各队站好。各队占于各自场地，距线3米。先放歌曲前奏，主持人叫停，主持人发出开始指令，各队中先跑到规定位置者（有争议的由裁判判定）获得接歌权利。每个队成功答对三道题即可获得盖章。
（三）自拍集赞活动
参赛队伍从19:30开始，可以参加自拍集赞活动，在规定时间点，集赞数达到规定的赞数即可获得校团委提供的大奖。
开奖时间: 19:50 20:20 20:50。集赞数要求：30赞 70赞 100赞
奖品数量：三等奖16个，二等奖8个，一等奖四个。活动注意事项:1.集赞的时候四个地点保持同步，同时开奖。2.集赞数必须与要求相同，多或者少都不可以。
（四）活动认证证书
在规定时间内，在每个体验地点挑战成功的队伍或个人，均可在人物卡上 获得一枚印章，在体验四个地点之后，在任意地点均可获得由校团委认证的 荧光夜跑参与证书。
六、活动预算
奖状
0.6元/张 *500=30元 条幅（80cm*10米）=80元
荧光牛角
1.38元/个*100+税（138*0.06）=146.28元 荧光棒
500个/71.99元*4+税（288*0.06）=305.28元
急救箱（一个30元，创可贴一盒5元，云南白药喷雾冲剂38元，消毒液5元，绷 带包5元，棉签一包3元，总计86元）水
10元/箱*10=100元 气球
40元
背包
19.9元/个*16=320元 手环
69元/个*8=552元 小米称
99元/个*4=396元 共计：2055.56元
七、注意事项
1.活动进行中，若发现有突发事件，受伤等严重情况，应立即停止，附近的工作人员或旁边的同学帮助协助，送往医务人员等处及时处理，防止意外的再一次的发生。
2.会场秩序将由策划部干事维持，若活动期间有人发生争执，破坏气氛，由工作人员出面协调。
3.如荧光粉不慎掉入眼，口，鼻，耳中请立即用清水冲洗，进行稀释。如眼睛红肿，疼痛可先用氯霉素盐酸消，并及时送医。
第四篇：荧光PCR检测原理
实时荧光定量PCR技术是指在PCR反应体系中加入荧光染料或荧光基团，利用荧光信号来实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板浓度进行定量分析。其特点有：
(1)用产生荧光信号的指示剂显示扩增产物的量，进行实时动态连续的荧光监测，避免终点定量的不准确性，并且消除了标本和产物的污染，且无复杂的产物后续处理过程。
(2)荧光信号通过荧光染料嵌入双链DNA，或荧光探针特异结合木得检测物等方法获得，打打提高了检测的灵敏度、特异性和精确性。Real-time O-PCR可以应用于mRNA表达的研究、DNA拷贝数的检测、单核苷酸多态性的测定、细胞因子的表达分析、肿瘤耐药基因表达的研究以及病毒感染的定量监测。实时荧光定量PCR技术的基本原理
在PCR反应体系中加入荧光染料或荧光基团，这些荧光物质有其特定的波长。仪器可以自动检出，利用荧光信号积累，实时监测整个PCR进程，在PCR循环中，测量的信号将作为荧光阈值的坐标。并且引入一个——Ct值（Threshold cycle）概念，Ct值是指产生可被检测到得荧光信号所需的最小循环数，是在PCR循环过程中荧光信号由本底开始进入指数增长阶段的拐点所对应的循环次数。荧光阈值相当于基线荧光信号的平均信号标准偏差的10倍。一般认为在荧光阈值以上所测出的荧光信号是一个可信的信号，可以用于定义一个样本的Ct值。通常用不同浓度的标准样品的Ct值来产生标准曲线，然后计算相对方程式。
方程式的斜度可以用来检查PCR的效率，所有标准曲线的线性回归分析需要存在一个高相关系数（R²＞0.99），这样才能认为实验的过程和数据是可信的，使用这个方程式计算出未知样本的初始模板量。实时荧光定量PCR仪都有软件，可以从标准曲线中自动地计算出未知样本的初始模板量。实时荧光定量PCR技术的应用 1.基因工程研究领域
① 基因表达研究：对β地中海贫血症患者β与γ珠蛋白mRNA水平进行检测，其结果特异性强、定量准确，为了解β地中海贫血的分子病理机制及其临床诊断提供了可靠的检测数据。
② 转基因研究：利用两种发光探针及适当的循环阈值，扩增一个转移后的基因和一个对照基因，以分析转基因老鼠接合性。该方法为45个转基因动物的同型结合及异质结合提供了明确的鉴定结果。通过实时定量PCR检测，同型结合的异质接合动物交配后其子代中转基因的传递情况符合孟德尔遗传规律。这项技术在转基因动物繁育及基因剂量功能效应实验中将有很大的用途。③ 单核苷酸多态性（SNP）及突变分析：实时荧光定量PCR一个诱人的应用前景是用于检测基于两条探针和基因组的不稳定性。基因突变基于两条探针，一条探针横跨突变点，另一条为锚定探针，与无突变位点的靶序列杂交。两条探针用两种不同的发光基团标记。如靶序列中无突变，探针杂交便完全配对，如有突变，则探针与靶序列不完全配对，会降低杂交体得稳定性，从而降低其熔解温度（Tm）。这样便可对突变和多态性进行分析。2.医学研究领域
① 病原体检测：由于实时荧光定量PCR方法可靠性和重复性好，并且操作简便、快速、结果判断客观，目前，人们用此方法对人类免疫缺陷病毒、肝炎病毒、结核杆菌、巨细胞病毒、EB病毒、流感病毒A、流感病毒B等病原体的检测。荧光定量PCR问世后的几年中，积累了大量有关病原体核酸量与感染性疾病发生、发展和预后之间关系的资料，这些研究资料不断丰富，将形成感染性疾病的临床分子诊断标准。
② 药物疗效考核：利用实时荧光定量PCR技术检测临床样品中与抗药性相关的基因的表达。结果证明，实时荧光定量PCR系统是定量检测抗药基因表达的可靠方法，应用这种技术可以预测化疗将引起的反应。
③ 肿瘤基因检测：肿瘤的本质是细胞内基因发生了变化，是一种多基因异常的疾病，这些异常变化用实时荧光定量PCR方法都可以检测出来。
目前用此方法进行过端粒酶hTERT基因、慢性粒细胞性白血病bcr/abl融合基因、肿瘤MDRI基因、白血病WTI基因、肿瘤ER基因、前列腺癌PSM基因、肿瘤相关的病毒基因等多种基因的表达检测。随着与肿瘤相关的新基因的不断发现。荧光定量PCR技术将会在肿瘤的研究中发挥更大的作用。3.其他领域
用实时荧光定量PCR方法对免疫组分进行分析是其应用的重要方面。
所谓实时荧光定量PCR技术，是指在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析的方法。检测方法
1.SYBRGreenⅠ法： 在PCR反应体系中，加入过量SYBR荧光染料，SYBR荧光染料特异性地掺入DNA双链后，发射荧光信号，而不掺入链中的SYBR染料分子不会发射任何荧光信号，从而保证荧光信号的增加与PCR产物的增加完全同步。SYBR定量PCR扩增荧光曲线图
PCR产物熔解曲线图（单一峰图表明PCR扩增产物的单一性）2.TaqMan探针法：
探针完整时，报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收；PCR扩增时，Taq酶的5’-3’外切酶活性将探针酶切降解，使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离，从而荧光监测系统可接收到荧光信号，即每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子形成，实现了荧光信号的累积与PCR产物的形成完全同步。服务流程
1.客户认真写好订单，提供待检基因相关信息； 2.签订技术服务合同，支付预付款（30-50%)；
3.设计合成定量PCR引物（或客户提供文献引物委托本公司合成）； 4.DNA/RNA的抽提、定量、RNA反转录；
5.PCR预实验，主要检测引物的特异性和扩增效率； 6.正式定量实验：对所有样品上机检测； 7.实验结果和数据分析，形成报告。收费标准
优惠包干价：120元/样/基因（SYBRgreenI法，相对定量）
（含RNA提取，反转录，引物合成费用，上机测试费用（3个重复）；一个内参免费（内参3个重复）Ct值（Cycle threshold，循环阈值）的含义为：每个反应管内的荧光信号到达设定阈值时所经历的循环数
（如图1所示）。
1.荧光阈值（threshold）的设定
PCR反应的前15个循环的荧光信号作为荧光本底信号，荧光阈值的缺省（默认）设置是3-15个循环的荧光信号的标准偏差的10倍，即：threshold = 10*SDcycle 3-15 2.Ct值与起始模板的关系
每个模板的Ct值与该模板的起始拷贝数的对数存在线性关系，公式如下。Ct=-1/lg(1+Ex)*lgX0+lgN/lg(1+Ex)n为扩增反应的循环次数，X0为初始模板量，Ex为扩增效率，N为荧光扩增信号达到阈值强度时扩增产物的量。
起始拷贝数越多，Ct值越小。利用已知起始拷贝数的标准品可作出标准曲线，其中横坐标代表起始拷贝数的对数，纵坐标代Ct值。因此，只要获得未知样品的Ct值，即可从标准曲线上计算出该样品的起始拷贝数。实时荧光定量PCR所使用的荧光物质可分为两种：荧光探针和荧光染料。现将其原理简述如下： 1.TaqMan荧光探针：PCR扩增时在加入一对引物的同时加入一个特异性的荧光探针，该探针为一寡核苷酸，两端分别标记一个报告荧光基团和一个淬灭荧光基团。探针完整时，报告基团发射的荧光信号被淬灭基团吸收；PCR扩增时，Taq酶的5'－3'外切酶活性将探针酶切降解，使报告荧光基团和淬灭荧光基团分离，从而荧光监测系统可接收到荧光信号，即每扩增一条DNA链，就有一个荧光分子形成，实现了荧光信号的累积与PCR产物形成完全同步。而新型TaqMan-MGB探针使该技术既可进行基因定量分析，又可分析基因突变（SNP），有望成为基因诊断和个体化用药分析的首选技术平台。
2.SYBR荧光染料：在PCR反应体系中，加入过量SYBR荧光染料，SYBR荧光染料非特异性地掺入DNA双链后，发射荧光信号，而不掺入链中的SYBR染料分子不会发射任何荧光信号，从而保证荧光信号的增加与PCR产物的增加完全同步。SYBR仅与双链DNA进行结合，因此可以通过溶解曲线，确定PCR反应是否特异。3.分子信标：是一种在5和3末端自身形成一个8个碱基左右的发夹结构的茎环双标记寡核苷酸探针，两端的核酸序列互补配对，导致荧光基团与淬灭基团紧紧靠近，不会产生荧光。PCR产物生成后，退火过程中，分子信标中间部分与特定DNA序列配对，荧光基因与淬灭基因分离产生荧光。1．传统定量PCR方法简介
1）内参照法：在不同的PCR反应管中加入已定量的内标和引物，内标用基因工程方法合成。上游引物用荧光标记，下游引物不标记。在模板扩增的同时，内标也被扩增。在PCR产物中，由于内标与靶模板的长度不同，二者的扩增产物可用电泳或高效液相分离开来，分别测定其荧光强度，以内标为对照定量待检测模板。2）竞争法：选择由突变克隆产生的含有一个新内切位点的外源竞争性模板。在同一反应管中，待测样品与竞争模板用同一对引物同时扩增（其中一个引物为荧光标记）。扩增后用内切酶消化PCR产物，竞争性模板的产物被酶解为两个片段，而待测模板不被酶切，可通过电泳或高效液相将两种产物分开，分别测定荧光强度，根据已知模板推测未知模板的起始拷贝数。
3）PCR－ELISA法：利用地高辛或生物素等标记引物，扩增产物被固相板上特异的探针所结合，再加入抗地高辛或生物素酶标抗体－辣根过氧化物酶结合物，最终酶使底物显色。常规的PCR－ELISA法只是定性实验，若加入内标，作出标准曲线，也可实现定量检测目的。2．内标在传统定量中的作用
由于传统定量方法都是终点检测，即PCR到达平台期后进行检测，而PCR经过对数期扩增到达平台期时，检测重现性极差。同一个模板在96孔PCR仪上做96次重复实验，所得结果有很大差异，因此无法直接从终点产物量推算出起始模板量。加入内标后，可部分消除终产物定量所造成的不准确性。但即使如此，传统的定量方法也都只能算作半定量、粗略定量的方法。3．内标对定量PCR的影响
若在待测样品中加入已知起始拷贝数的内标，则PCR反应变为双重PCR，双重PCR反应中存在两种模板之间的干扰和竞争，尤其当两种模板的起始拷贝数相差比较大时，这种竞争会表现得更为显著。但由于待测样品的起始拷贝数是未知的，所以无法加入合适数量的已知模板作为内标。也正是这个原因，传统定量方法虽然加入内标，但仍然只是一种半定量的方法。实时荧光定量PCR技术有效地解决了传统定量只能终点检测的局限，实现了每一轮循环均检测一次荧光信号的强度，并记录在电脑软件之中，通过对每个样品Ct值的计算，根据标准曲线获得定量结果。因此，实时荧光定量PCR无需内标是建立在两个基础之上的： 1）Ct值的重现性PCR循环在到达Ct值所在的循环数时，刚刚进入真正的指数扩增期（对数期），此时微小误差尚未放大，因此Ct值的重现性极好，即同一模板不同时间扩增或同一时间不同管内扩增，得到的Ct值是恒定的。
2）Ct值与起始模板的线性关系由于Ct值与起始模板的对数存在线性关系，可利用标准曲线对未知样品进行定量测定，因此，实时荧光定量PCR是一种采用外标准曲线定量的方法。
外标准曲线的定量方法相比内标法是一种准确的、值得信赖的科学方法。利用外标准曲线的实时荧光定量PCR是迄今为止定量最准确，重现性最好的定量方法，已得到全世界的公认，广泛用于基因表达研究、转基因研究，药物疗效考核、病原体检测等诸多领域。各级各类医疗机构、大学及研究所、CDC、检验检疫局、兽医站、食品企业及乳品厂等。
由于qPCR是实时定量检测致病病原体基因核酸，因此它比化学发光、时间分辨、蛋白芯片等免疫学方法更具独到优势。
第五篇：刺激响应荧光材料研究进展
刺激响应荧光材料研究进展
龚家亮，赵树杨，郭星星，高峰，方近伟，吴栋书，马春平*，李杨*
（贵州理工学院材料与冶金工程学院 贵州贵阳 550003）
[摘要]刺激响应材料是一类根据环境变化而改变自身光物理或化学性质的功能材料。文章综述了刺激响应材料中常见的力致变色材料、热致变色材料和酸致变色材料的研究现状，并阐述了刺激响应材料在防伪墨水、信息复写存储、生物成像和化学传感领域的应用，最后展望了刺激响应材料的发展方向。
[关键词]刺激响应；力致变色；热致变色；酸致变色
Research Development on stimulation response fluorescent materials
Gong Jialiang, Zhao Shuyang, Guo Xingxing, Gao Feng, Fang Jinwei, Wu Dongshu, Ma Chunping*, Li Yang*(School of Materials and Metallurgical Engineering, Guizhou Institute of Technology, Guiyang 550003, China)
Abstract: Stimuli-responsive fluorescent materials can repeatedly switch their photophysical and photochemical properties under external stimuli.In this paper, the development of force-responsed, thermo-responsed and acid-responsed luminescent materials is summarized.The application of stimuli-responsive fluorescent materials in the fields of security inks, information-storage, biomedical imaging and biosensor is also elaborated.Finally, the development direction of stimuli-responsive fluorescent materials is prospected.Keywords: Stimulus response;Force-induced discoloration;Thermochromic;Acid-induced discoloration
自 19 世纪中期人类进入电气时代以来，照明材料在国民生产、日常生活中扮演着无可或缺的角色。在信息时代，整个社会结构、产业结构以至人们的日常活动都因信息技术的发展而发生重大的变革，而作为照明主要载体的发光材料可满足信息的显示和获取等需要，在社会变革的过程中仍然起着举足轻重的作用 [1]。根据发光物质组分的不同，发光材料可分为无机发光材料和有机发光材料。而无机发光材料发展相对比较成熟，有机发光材料目前正处于迅速发展阶段，通过对作为发光材料基础的有机化合物进行结构上的设计和修饰，可以根据应用的需求改善材料的性能，甚至赋予其多样化的功能，从而拓展其种类和应用范围，以满足当今信息时代对发光材料的需求[ 2]，有机发光材料在有机电致发光器件(organic light-emitting device, OLED)、太阳能电池、生物传感探针、光学刻录、光探测和激光染料等领域具有重要的应用价值。而其中的刺激响应有机发光材料由于其光物理和光化学性能可随着外界环境的改变而变化 [3]，备受科研工作者们关注，本文在文献调研的基础上对刺激响应荧光材料的种类和常见应用做出了综述性介绍。刺激响应荧光材料 刺激响应荧光材料是一类“智能”材料，其颜色和荧光发射峰位/强度在外部环境刺激（如热、压、pH、光、水、离子、有机小分子等）作用下可进行转换或调节 [4]，刺激响应型荧光材料具有合成简单、响应速度快和可重复响应等特点，在荧光传感器、记忆芯片、防伪纸、逻辑运算、光编码、光开关、数据存储、安全墨水和生物成像等领域具有广泛的应用。刺激响应发光材料在溶液或固体状态下应具有较强的发光性能 [5]，因此设计、制备在固态或溶液状态下具有刺激响应性质的荧光材料具有重要的理论指导意义和实际应用价值。
1.1 力致（压致）变色荧光材料 压致（压致）变色材料是在外界机械力（研磨、拉伸和冲击等）的作用下，其发射光谱可发生明显改变的材料。这种发射光谱的改变通常来源于材料聚集态结构从结晶态到无定型态的转变，需要该类材料具有合适的结晶性、恰当的分子极性和分子扭曲程度。部分具有压致变色的有机发光材料暴露在水蒸气中可使其恢复至初始颜色状态，即对水有刺激响应，该类材料有望应用于湿度传感器中。该类压致变色响应一般可通过调整化合物的化学结构或聚集态结构实现，前者通常是在分子水平通过化学反应实现，可能存在不可逆或荧光减弱的缺点 [6]，而一般可通过加热、研磨和溶剂熏蒸等实现化合物聚集态结构的转变，从而实现其变色性能。
1.2 热致变色荧光材料 热致变色即对温度有刺激响应的现象。温度可以改变材料的分子堆积方式，分子间作用力和部分化学键的断裂等，从而产生独特的光物理和光化学性能。魏瑞瑞等人 [7] 将自由旋转的苯环作为刚性基团引入到了二水杨醛缩肼结构中，得到了一种具有聚集诱导和热致荧光变色性质的新型分子-二苯甲酮缩肼。受热后苯环扭转构
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象变化是产生热致荧光变色的主要原因，在热退火处理下，苯环发生了较大的扭转构象改变使其分子在晶体中产生更强的分子间相互作用产生更紧密的堆积方式，从而产生其荧光波长的红移；在熔融热处理下，分子间的强相互作用被破坏，使分子在晶体中以较为疏松的模式堆积，从而使其荧光波长蓝移。
1.3 酸致变色荧光材料 酸碱刺激荧光响应是指荧光材料随酸碱度(pH 值)的改变而发生颜色和荧光强度变化的一种现象。目前，大多数的酸碱刺激荧光响应材料的分子结构中都含有可以和酸发生作用的基团(如氨基、吡啶基或其他含氮杂环)或能和碱反应的基团(如酚羟基)[8]。这类荧光材料在酸碱作用下，发生结构的变化，从而引起荧光光谱的变化。因此，酸碱刺激荧光响应材料可以应用在 pH 传感器、酸碱开关和光电子器件等 [9]。有报道将可同时作为酸或碱的作用位点的 6-羟基苯并噻唑基团与具备 AIE 以及压致荧光变色特性的四苯乙烯基团相结合，成功合成了一种新型的多功能化合物 TPENSOH [10] ：其在溶液状态下可作为碱的“turn-on”型荧光开关，而在固态下又可作为外部刺激(包括 pH 气氛、压力、温度以及有机溶剂)的四色转变的荧光开关。TPENSOH 在溶液状态下对碱响应主要由于其酚羟基的去质子化以及纳米聚集体的形成。TPENSOH 粉末在酸刺激下经历了两步结构转变：首先分子结构中的苯并噻唑基团被质子化，随后溶剂分子填充到 TPENSOH·HCl 晶体结构的通道中。其分子堆砌方式的改变最终导致发射荧光颜色由蓝色向橘黄色转变。刺激响应荧光材料的作用 刺激响应材料由于其独特的光物理和光化学性能，在信息存储、商标防伪和荧光传感等领域具有巨大的应用潜力。
2.1 信息保密 信息保密是指采用一定物理、化学或者数学手段，使信息在传输和保存过程中得以保护。刺激响应发光材料的信息保护可以根据实际需要使发光材料荧光增强、减弱、蓝移和红移等，从而达到加密和解密以保护信息的目的。
Zhu 等人 [11] 报道了一种具有聚集诱导发光性能(其在溶液中发光较弱，但在固体状态下能发射出强烈荧光)的二氟硼化合物([(X)2 Ir(L2)] + PF 6-)
(见图 1 左)，其可见光下颜色和荧光发射在机械研磨、有机溶剂蒸气和酸碱蒸气外界环境的刺激下发生变化，基于该化合物对酸碱的质子化和去质子化响应，可用于数据的保密和解密。如图 1 所示，在保密阶段, 用 18-HCI 做密码墨水、酒石黄做“安全纸”(因为酒石黄的亮柠檬黄色在日光和紫外光下都能掩盖书写的“笔迹”,并且耐酸碱)，在滤纸条上写“NJTECH”，再将纸浸在柠檬黄水溶液中 20 秒，室温下晾干，字迹便被柠檬黄隐藏起来，在日光和紫外灯下均无显示，但在解密阶段，将测试纸曝露在三乙胺蒸气中 10 分钟，字符“NJTECH”的黄色荧光便能清晰显现出来，因此该质子化-非质子化刺激响应荧光材料有作为数据安全保护的潜能。
图 1 染料二氟硼化合物的结构(左)，信息保密和解密图片(右)。
Fig.1 The molecular structure of dye Difluoro boron compounds(left), images of information encryption and decryption(right).2.2 生物成像 生物荧光成像技术将荧光显像技术与分子探针结合，对特定分子靶点和通路在组织水平、细胞和亚细胞水平进行非侵袭性显影，实现在活体状态下可视、无损分析和监测不同阶段疾病发展 [12] 的目的。
Li 等人 [13] 报道了染料 DPTB-IMI-EGA(见图 2)对三磷酸腺苷(Adenosine 5’-triphosphate，ATP)的刺激响应性质，DPTB-IMI-EGA 能在体内和体外选择性地识别 ATP：有 ATP 存在时体系产生聚集使荧光明显增强，该聚集诱导荧光增强性能可用于在活细胞内检测 ATP 的分布。
图 2 化合物 DPTB-IMI-EGA 的化学结构式。
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Chemical structure formula of compound DPTB-IMI-EGA.2.3 化学传感 荧光化学传感器是将化学信息通过传感器上的荧光信号基团表达出来的装置。荧光探针分子在传递信息过程中，外界的环境变化如氧化还原、电子能量传递、离子配位和氢的质子化等，都能引起荧光信号的改变，从而实现荧光信号的“开/关”转换 [14]。
宫鹏 Gong 等人 [15] 设计合成了两种新的吲哚并磷杂茂化合物异构体 2-DIPO 和 3-DIPO(见图 3)，两者互为同分异构体，但是两者的开环位置并不相同其结构上的差异是他们的并环位置不同。由于 2-DIPO 在溶液和固态都显示出较强的发光性能，且固态 2-DIPO 对酸蒸气具有可逆的荧光刺激响应能力，以 2-DIPO 作为发光层制备的 OLED 器件具有良好的热稳定性和抗氧化稳定性。
图 3 化合物 2-DIPO 和 3-DIPO 的合成路线(左)，滤纸条中 2-DIPO 在暴露于 HCI(红色)和 NHSNH 3(蓝色)蒸气(ex365 nm)前后的荧光发射光谱。插图：
ex365 nm 紫外光下，以含有 2-DIPO 为基础的滤纸条暴露在 HCI 和NH3 蒸汽中的照片(右)。
Fig.3 Synthetic routes for compounds 2-DIPO and 3-DIPO, Fluorescence emission spectra of 2-DIPO in filter paper strip before(black)and after upon exposed to vapors of HCI(red)and NHS NH 3
(blue)in sequence(ex365 nm).Inset: Photos of filter paper strips based on 2-DIPO upon exposed with HCI and NH 3
vapors repeating under 365 light.3 发展前景 刺激响应性荧光材料因其荧光光谱随着对外部环境的变化而变化，被广泛地应用于信息保密、生物成像和荧光传感器等，但是该类材料的研究还不是太深入且离实际应用尚有距离，因此可以从研究其相应机理出发，寻找性能更优异的荧光材料，在材料制备方面，可以精简其合成路线，试验的过程中其量产的步骤，降低成本，实现该类产率材料的产业化应用。
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