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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 学术交流 » 直接把有荧光的量子点溶液和金纳米溶液混合在一块的话，会发生淬灭吗？
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maxingyi

木虫 (正式写手)

小马求学

[求助] 直接把有荧光的量子点溶液和金纳米溶液混合在一块的话，会发生淬灭吗？

量子点的荧光量资产率很高，而且发射光谱与金纳米的吸收光谱有效重叠，这种情况下，将两者的溶液混在一起，会发生淬灭吗？
看到很多文献将量子点用DNA修饰，然后用互补DNA修饰金纳米，DNA杂交之后（两者距离<10 nm）发生荧光淬灭，如果没有DNA杂交过程,混合液就没有淬灭发生吗？

此外，弱问一句，淬灭（quenching）和荧光共振能量转移（FRET）是一回事吗？

谢谢热心帮助，大家多讨论和交流。
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千里马常有
1楼 2012-07-12 21:53:59
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

不需理由

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
maxingyi: 金币+10, ★★★很有帮助, 谢谢您不吝赐教。 2012-07-16 10:37:44
如果量子点（供体）的发射光谱和纳米颗粒（受体）的吸收光谱重合有重叠，当两者距离（范围在3nm-8nm）之间，会发生FRET。量子点发射的光通过能量转移到纳米颗粒，纳米颗粒被激发后发射光子。能量传递的效率E=1/(1+(R/R0)^6), 其中R是两者的距离。从光谱上看，如果两者距离达到FRET的范围，供体受到激发后，发射光谱呈现的是受体的发射波段，而非供体的发射波段。
要精确控制量子点和纳米颗粒的距离以达到FRET是一个难点。楼主所说的文献当中将量子点用DNA修饰，然后用互补DNA修饰纳米颗粒，然后DNA杂交，就是用来实现FRET所需的距离。如果没有这种杂交（或者其他方法），直接将量子点与纳米颗粒混合，理论上有一定几率，量子点和纳米颗粒靠得足够近，会发生FRET。但是这种几率是很小的，可以说是一个小概率时间，非常难找。如果加大量子点和纳米颗粒的浓度，这种几率可能会增大，又不能保证单个量子点和单个纳米颗粒的FRET，与实验无益。
置于queching和FRET的区别，楼主尽可以理解为供体的荧光被quenching，但是一般不这样说。quenching一般指单量子体系受到周围环境的影响或者人为的操控使得量子体系的发光产率降低，引起淬灭的机制既有能量的转移，也有量子体系向周围环境的电荷转移（电子转移或者空穴注入）。FRET可以认为是将供体荧光淬灭的手段之一，具体的研究内容还是有区别的。
供楼主参考。
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10楼2012-07-14 10:20:27
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duruo

荣誉版主 (文坛精英)

孩儿她爹

优秀超版优秀版主优秀区长

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
maxingyi: 金币+5, ★★★很有帮助, 谢谢参与 2012-07-16 10:38:40
直接混在一起应该不会造成荧光淬灭，荧光淬灭一般需要两个分子距离较近从而产生能量转移；而一般未修饰的无机粒子表面都有稳定剂，其斥力不允许两粒子间有较近的接触。

荧光淬灭指的是：荧光物质分子与溶剂分子或其他溶质分子相互作用引起荧光强度降低的现象；
荧光共振能量转移：供体荧光分子的激发能诱发受体分子发出荧光， 同时供体荧光分子自身的荧光强度衰减。
也就是说：对于FRET中的供体分子来说是发生了淬灭
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能攻心则反侧自消，从古知兵非好战；不审势即宽严皆误，后来治蜀要深思
3楼2012-07-13 14:05:29
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sally208

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
maxingyi: 金币+2, ★★★很有帮助, thx 2012-07-16 10:40:43
Considering the inner filter effect, the PL of QDs may also  decrease if the concentration of AuNPs is too high, even there is no FRET.
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5楼2012-07-13 16:04:55
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不需理由

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
maxingyi: 金币+10, ★★★很有帮助, 谢谢！ 2012-07-16 17:35:49
引用回帖:
11楼: Originally posted by maxingyi at 2012-07-16 10:47:54
谢谢。请问，当两者距离达到FRET的范围，供体的浓度又很高的时候，供体受到激发后，发射光谱会同时呈现受体和供体的波段吗？这个时候是不是就像文献里面，检测供体PL的减少量了？...

以楼主的问题看来，我觉得需要解释FRET两种不同的情况：
1. 研究目标为单个供体和单个受体之间的作用。如果两者距离达到FRET，供体受到激发后能量传给受体，发出的光只是在受体的发射波段。举个例子，在FRET需要的距离（几个nm），是远远小于衍射极限的，放大倍率再大的显微镜也不可能直接看到两者的分界。所以需要用光学的方法分辨到底有没有单个供体和受体同时存在。如果供体的吸收和发射分别在532nm和640nm，受体的吸收和发射分别在640nm和670nm。那么，如果我用532nm的激光激发，看到670nm的光，很明显证明供体和受体发生了FRET。一个辅助的证明是，如果我用640nm的光直接激发这个区域，探测到670nm的光，证明受体是存在的。
2. 研究目标为大量供体和受体同时高浓度混合。这时候呈现的是大量分子的系综效应。如果用532nm的光激发，在探测的发射光谱肯定会同时存在640nm和670nm，因为不能保证所有供体受到激发后都会有合适的受体发生FRET。在系综中探测光谱是看不到供体是否发生FRET的，只有依靠探测荧光计数的变化。简单的说，有100个供体和100个受体混合，其中有10对满足FRET的距离。那么如果用532nm的光激发，探测640nm的荧光光子计数，供体PL会有一个1/10的减少量。另外我们也可以直接探测670nm的荧光光子计数，在背景基础上有10对FRET的贡献。

研究领域不同，我也不敢妄下结论，只是个人的见解而已。不知道楼主是研究单个的还是系综的？前面有人说的"Considering the inner filter effect, the PL of QDs may also  decrease if the concentration of AuNPs is too high, even there is no FRET." 其中的inner filter effect我没有具体考察过，楼主可以考虑一下这是什么状况。
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12楼2012-07-16 11:27:00
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普通回帖

maxingyi

木虫 (正式写手)

小马求学
没有同行回答吗？呵呵，欢迎交流，追加悬赏^_^
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千里马常有
2楼2012-07-13 13:53:43
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江山无棱

木虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
个人认为淬灭的可能性很大，文献上接DNA就是调节距离之用，不接的话距离之近是很有可能淬灭的。
FRET能导致淬灭，其他的能量转移电子转移也可能淬灭
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4楼2012-07-13 15:32:28
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yes_zhu

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
取决于浓度吧。浓度太高则可能性很大。
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6楼2012-07-13 17:37:19
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ldln2hfj

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★
感谢参与，应助指数 +1
maxingyi: 金币+2, ★★★很有帮助, 谢谢 2012-07-16 10:38:14
直接混合的话要看电荷的，要是相反电荷的话是可以静电吸引结合在一起的，这样的话就可以被猝灭，关于这个有很多机理，什么电子转移和纳米颗粒表面能量转移的，都有，但是这种猝灭很不稳定。这也就是DNA连接的必要性（也有研究量子点的激发偶极子与金纳米颗粒的等离子体场的相互作用的）
FRET是一个供体的发射峰与一个受体的激发有较大的重叠，同时两者之间的距离满足FRET要求，就可以发生FRET，这个时候供体的荧光强度是下降的。
猝灭的原因就会有很多，溶剂效应，自猝灭，能量转移等都可以。
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7楼2012-07-13 23:58:03
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BAXIABAXIA

金虫 (正式写手)
引用回帖:
3楼: Originally posted by duruo at 2012-07-13 14:05:29
直接混在一起应该不会造成荧光淬灭，荧光淬灭一般需要两个分子距离较近从而产生能量转移；而一般未修饰的无机粒子表面都有稳定剂，其斥力不允许两粒子间有较近的接触。

荧光淬灭指的是：荧光物质分子与溶剂分子或 ...

高人啊
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8楼2012-07-14 07:41:17
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BAXIABAXIA

金虫 (正式写手)
引用回帖:
5楼: Originally posted by sally208 at 2012-07-13 16:04:55
Considering the inner filter effect, the PL of QDs may also  decrease if the concentration of AuNPs is too high, even there is no FRET.

I know that's right because I have done this experiment.
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9楼2012-07-14 07:42:54
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