2 PHOTON ABSORPTION

2 光子吸收

基本信息

项目摘要

Molecular aggregation is a crucial regulatory mechanism in biological systems. However, most experimental techniques require relatively high concentrations (from mM to mM). Since many interesting physiological events happen at concentrations below micromolar, we have explored the possibility to detect molecular aggregation in the low concentration range (from mM to pM) using two-photon fluorescence microscopy. Two-photon fluorescence microscopy has an inherent 3-D resolution and using high numerical aperture objectives the excitation volume can be made as small as 0.1 fL, which only contains 0.06 molecules at 1 nM concentration. A small excitation volume is essential for detecting fluorescence fluctuations among molecules. By analyzing the histogram of photons bursts, one can obtain the degrees of aggregation from their distribution (H. Oian and E. Elson, 1990, PNAS, 87, 5479). We model our photon histograms with a simple two species system and compare experimental results to the theoretical predictions. This method of analysis is intrinsically simpler than the technique of fluctuation correlation spectroscopy, which requires the calculation of higher order correlation functions for the multiple species system.
分子聚集是一种重要的调节机制, 生物系统。 然而,大多数实验技术需要 相对高的浓度(从mM到mM)。 由于许多 当浓度低于 微摩尔,我们已经探索了检测分子的可能性 在低浓度范围内(从mM到pM)的聚集, 双光子荧光显微镜 双光子荧光 显微镜具有固有的三维分辨率,并使用高数值 孔径物镜的激发体积可以小到0.1 fL,其仅含有0.06个1 nM浓度的分子。 一个小 激发体积对于检测荧光波动是必要的 在分子之间。 通过分析光子爆发的直方图, 可以从它们的分布(H. Oian和E. Elson,1990,PNAS,87,5479)。 我们模拟光子 直方图与一个简单的两个物种系统,并比较实验 理论预测的结果。 这种分析方法是 本质上比波动相关技术简单 光谱,这需要计算更高的阶 多物种系统的相关函数。

项目成果

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