Nauka mladima

Dobrodošli!!!
 
PrijemPrijem  Često Postavljana PitanjaČesto Postavljana Pitanja  TražiTraži  Registruj seRegistruj se  Lista članovaLista članova  Korisničke grupeKorisničke grupe  PristupiPristupi  

Delite | 
 

 Fluorescentno rezonantni energetski transfer

Pogledaj prethodnu temu Pogledaj sledeću temu Ići dole 
AutorPoruka
LEX
Admin
Admin
avatar

Broj poruka : 88
Datum upisa : 28.11.2007

PočaljiNaslov: Fluorescentno rezonantni energetski transfer   Ned Dec 02 2007, 13:38

Fluorescentno rezonantni energetski transfer


Osnovne definicije

Fluorescentno rezonantni energetski transfer (FRET) je prenos kvanta energije sa mesta apsorpcije na mesto iskorišćenja u molekulu, ili u sistemu molekula, bez emitovanja zračenja, kroz rezonantnu interakciju između hromofora preko rastojanja koje je znatno veće od interatomskog, bez konverzije u toplotnu energiju i bez donorsko akceptorskih kinetičkih sudara. Donor je obojeni molekul koji početno apsorbuje energiju, dok je akceptor hromofora na koju se zatim prenosi energija. FRET se drugačije naziva i Forsterov energetski transfer, jer ga je nemački naučnik Teodor Forster (Theodor Förster) prvi uočio i matematički formulisao.

S obzirom da rastojanje između donora i akceptora mora da bude između 1 i 10 nm (odnosno između 10 i 100 Ǻ) da bi došlo do prenosa energije i da je efikasnost prenosa zavisna od rastojanja između fluorofora, rezonantni energetski transfer može biti pouzdano sredstvo za ispitivanje molekulskih interakcija.

Mehanizam fluorescentno rezonantnog transfera energije uključuje donorsku fluoroforu u pobuđenom stanju, koja može preneti svoju ekscitovanu energiju ka susednoj akceptorskoj hromofori, bez emitovanja zračenja, kroz dipol-dipol interakcije dugog dometa. Teorijsko razmatranje energetskog prenosa je bazirano na konceptu koji tretira pobuđenu fluoroforu kao oscilatorni dipol koji može podneti razmenu energije sa drugim dipolom koji ima sličnu rezonantnu frekvenciju. U tom kontekstu, rezonantni prenos energije je analogan ponašanju kuplovanih oscilacija, kao na primer par zvučnih viljuški koje vibriraju istom frekvencijom. Sa druge strane, prenos energije uz emitovanje zračenja zahteva emisiju i reapsorpciju fotona i zavisi od fizičkih dimenzija i optičkih svojstava uzorka, kao i od pravca rasprostiranja elektromagnetnih talasa. Za razliku od prenosa energije uz emitovanje zračenja, proučavanjem rezonantnog prenosa energije mogu se dobiti informacije o strukturi za dati par donora i akceptora.

Efikasnost prenosa energije obrnuto je srazmerna šestom stepenu rastojanja između molekula donora i akceptora. Usled toga, FRET merenja mogu biti iskorišćena kao efektivna metoda za određivanje rastojanja između molekula označenih kao odgovarajući donor i akceptor, kada se oni nalaze na rastojanju od najmanje 1 nm.
Nazad na vrh Ići dole
Pogledaj profil korisnika
LEX
Admin
Admin
avatar

Broj poruka : 88
Datum upisa : 28.11.2007

PočaljiNaslov: Re: Fluorescentno rezonantni energetski transfer   Ned Dec 02 2007, 13:38

Donori i akceptori energije


Donor energije je po pravilu fluorescentni molekul. Kada svetlost određene talasne dužine (250 – 500 nm) pobudi molekule donora, njegovi elektroni prelaze sa osnovnog (SO) na više vibracione nivoe (S1, S2, S3, itd). U vrlo kratkom vremenu, reda veličine pikosekunde, ovi elektroni se zatim relaksiraju, tj. prelaze na najniži od pomenutih vibracionih nivoa (S1), a zatim znatno sporije (reda veličine nanosekunde) se vraćaju na jedan od SO nivoa, emitujući foton čija je talasna dužina veća od talasne dužine svetlosti koja je ekscitovala molekule donora (Slika 1.)

Kada su molekuli donora u ekscitovanom stanju, dolazi do rezonantnog prenosa energije ka hromofori, tj. akceptoru, koji se nalazi u neposrednoj blizini. Rezultujući emisioni spektar akceptora nakon takvog energetskog prenosa ima veoma slične karakteristike kao njegov početni emisioni spektar.

U većini slučajeva, donor i akceptor su različito obojeni molekuli, i tada se FRET može detektovati po pojačavanju emisije akceptora, ili pak po slabljenju emisije donora.
Nazad na vrh Ići dole
Pogledaj profil korisnika
LEX
Admin
Admin
avatar

Broj poruka : 88
Datum upisa : 28.11.2007

PočaljiNaslov: Re: Fluorescentno rezonantni energetski transfer   Ned Dec 02 2007, 13:39

Da bi uopšte došlo do rezonantnog transfera energije neophodno je ispuniti nekoliko osnovnih uslova:


• Molekuli donora i akceptora moraju biti u neposrednoj blizini (približno od 1 do 10 nm);

• Apsorpcioni spektar akceptora se mora preklopiti sa emisionim spektrom donora

• Tranzicioni dipoli donora i akceptora moraju biti približno paralelno orijentisani;

• Donor energije mora imati veliku vrednost za kvantni doprinos.



Ukoliko se ostvare uslovi za FRET i ako se molekuli donora pobude na odgovarajućoj talasnoj dužini, doći će do kompeticije između energetskog transfera i relaksacije fluorescencije donora, kao što je prikazano na sledećoj šemi:


Nazad na vrh Ići dole
Pogledaj profil korisnika
LEX
Admin
Admin
avatar

Broj poruka : 88
Datum upisa : 28.11.2007

PočaljiNaslov: Re: Fluorescentno rezonantni energetski transfer   Ned Dec 02 2007, 13:40

gde je D donor energije, a A akceptor. Kd i Ka su konstante brzine relaksacije donora, odnosno akceptora uz emitovanje zračenja. Kt je konstanta brzine energetskog transfera, dok je hve energija fotona koji je ekscitovao molekule donora, a hvd i hva su energije fotona donorske i akceptorske emisije zračenja. Kdi i Kai su konstante brzine rezonantnog prenosa energije.

Ukoliko je veći stepen preklapanja odgovarajućih spektara i što je bolja paralelna orijentacija tranzicionih dipola donora i akceptora, to će fluorescentni transfer energije biti favorizovan u odnosu na relaksaciju fluorescencije donora.


Nazad na vrh Ići dole
Pogledaj profil korisnika
Sponsored content




PočaljiNaslov: Re: Fluorescentno rezonantni energetski transfer   

Nazad na vrh Ići dole
 
Fluorescentno rezonantni energetski transfer
Pogledaj prethodnu temu Pogledaj sledeću temu Nazad na vrh 
Strana 1 od 1

Dozvole ovog foruma:Ne možete odgovarati na teme u ovom forumu
Nauka mladima :: Hemija :: Fizička hemija-
Skoči na: