【技术实现步骤摘要】
具有空间分辨能力的单分子光谱测量系统
[0001]本专利技术是关于一种具有空间分辨能力的单分子光谱测量系统，涉及高分子物理领 域。
技术介绍
[0002]聚电解质在极性溶剂中会解离为带电的主链和分布在其周围大量带相反电荷的抗 衡离子，而电荷带来的多重长程静电相互作用赋予了其许多特殊的性质，使聚电解质 在水处理、分离纯化、生物医药等方面有着广泛应用。多数聚电解质并不会一直处于 平衡状态，在其合成、分离、运输等过程中总会因为管道中流速不均匀带来的剪切作 用影响聚合物的某些性质。诸如DNA、蛋白质等这些天然的聚电解质，它们通常也会 暴露于各种流场中，这在生物系统和技术应用中极为常见。例如丝蛋白在蚕和蜘蛛的 腺体内受剪切作用成丝，这些过程通常与蛋白质的构象以及溶液的pH值、离子强度 等密切相关。获知流场中聚电解质的抗衡离子分布、主链构象等性质对理解许多生命 活动以及发展相关的技术有很大的帮助。
[0003]对于流动场中聚电解质构象的研究有很多，例如Steven等人利用荧光成像的方法 研究DNA分子在简单的稳态剪切流动中分子链...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种具有空间分辨能力的单分子光谱测量系统，其特征在于，该系统包括：激发系统，用于激发具有pH响应性的荧光染料标记的样品发出荧光；流场施加系统，用于对样品施加流动剪切场，改变测试点样品受到的剪切速率；荧光关联光谱系统，用于对荧光信号进行分析确定样品的基底位置和样品的测量高度；单分子荧光光谱系统，用于采集确定测量高度的样品的单分子荧光发射光谱，实现对样品在不同剪切速率下的单分子光谱测量。2.根据权利要求1的具有空间分辨能力的单分子光谱测量系统，其特征在于，还包括基于具有pH响应性的荧光染料标记的样品发出荧光分析得到聚电解质体系在流动场中的带电状态和抗衡离子分布的相关信息，过程为：pH响应性染料在不同溶液pH值时的发光亮度不同，得到的发射光谱不同，实现对聚电解质体系在不同剪切速率下的单分子光谱测量，将之与不同pH值时同一浓度染料的单分子光谱相对比，得到聚电解质链局部的pH值；将自由染料在不同pH值时光谱的积分面积作为其发光亮度，得到一条亮度随pH值的变化曲线；将处于不同剪切速率中的荧光标记的聚电解质的单分子光谱进行积分作为发光亮度，得到一条亮度随剪切速率的变化曲线，两条曲线相对比，即可找到聚电解质链末端即标记有染料的链周围的局部pH值，进而分析得到聚电解质体系在流动场中的带电状态和抗衡离子分布的相关信息。3.根据权利要求1的具有空间分辨能力的单分子光谱测量系统，其特征在于，所述流场施加系统包括注射泵和流动池，所述注射泵对样品施加流动剪切场，所述注射泵通过软管与所述流动池连接，所述流动池主要由底部的盖玻片和顶部的PDMS流动槽制作而成。4.根据权利要求3的具有空间分辨能力的单分子光谱测量系统，其特征在于，采用两种不同方法改变测试点样品受到的剪切速率，包括：固定所述注射泵的流量，改变测试位置；固定测试位置，改变所述注射泵的流量。5.根据权利要求1的具有空间分辨能力的单分子光谱测量系统，其特征在于，所述荧光关联光谱系统包括共聚焦光学显微单元和荧光关联光谱测量单元；所述共聚焦光学显微单元将所述激发系统发射的激发光引入样品，使得待测的具有pH响应性的荧光染料经激发产生荧光，并将荧光...
【专利技术属性】
技术研发人员：周超，杨京法，赵江，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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