荧光检测技术在水质检测中的应用

摘 要:简述了几种荧光检测技术的原理,并总结了这些技术在检测水中微生物总量、离子浓度的测定、生物细胞 分析、消毒剂消毒效果的分析等方面的应用及应用过程中的优缺点,认为荧光检测技术在水质分析中将实现更多 功能,提供更准确的分析结果。

关键词:荧光检测;水质;原理;应用

随着生活水平质量的提升,人们越来越看重 饮用水的安全。 国家从 1985 年提出的 35 项生活 饮用水指标,到现在的 106 项,且每一项指标的标 准也越来越高,由此也能看出生活饮用水安全的 重要性。 但是目前广泛使用的检测方法具有灵敏 度低、需要很多人力和时间、易受抑制化合物干 扰、难以区分活细胞和非活细胞等缺点[1] 。 为了 应对这一挑战,需要灵敏度更高、检测速度更快、 数据更准确的检测技术,为水质检测和水质实验 分析提供新的可靠技术。

荧光检测技术是 20 世纪 70、80 年代逐渐发展, 成熟的新型检测技术。 荧光检测技术在刚出现时,主要是为生物学和医学领域服务。 随着荧光检测技 术功能的完善以及人们的需要,荧光检测技术的应 用范围越来越广,在食品安全、药物学、材料学等领 域也开始发挥作用。 荧光检测技术能够快速、准确的检测出水中的 离子、微生物的浓度、数量等,确保水质的安全性。 在实验中,荧光检测技术能在细胞水平或者亚细胞 水平对水中微生物进行研究,能够快速、准确的检测 出用常规方法不能得出的结果,为关于水质的实验 中提供精确数据,且有利于实验的分析。 因此,荧光 检测技术在水质检测中,可以成为一项新的有利 技术。

1 荧光检测技术原理

荧光是一些特殊的荧光物质受一定波长的光激 发,或者氧化后,能在极短时间内散发出一定波长的 光,这种具有一定波长的光称为荧光。 这种发光的 现象在各方面应用的方法总称为荧光技术。 现行标准体系中所采用的荧光检测方法,包括 荧光分光光度法、薄层色谱-荧光法、高效液相色谱荧光法、原子荧光法等[2] ,目前已经有了许多关于 这些检测技术的综述。 现在又出现了一些新型的荧 光检测技术,例如,荧光定量聚合酶链式反应(PCR) 技术、荧光原位杂交技术( FISH)、免疫荧光技术 (IFT)、酶联免疫荧光分析技术(VIDAS)、ATP 生物 荧光检测技术、流式细胞仪( FCM)、荧光共振能量 转移(FRET)、激光扫描共聚焦显微镜( LSCM) 等,本文主要对 ATP 生物荧光检测技术、流式细胞仪 (FCM)、荧光共振能量转移(FRET)、激光扫描共聚 焦显微镜(LSCM)这 4 种检测技术在水质检测中的 应用进行了综述。

1. 1 ATP 生物荧光检测技术 腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)生物荧光检测法是以 光为基础的与荧光素和荧光素酶发生反应,长期以 来被认为是“估算大多数环境样品中微生物总数最 方便、最可靠的方法”。 ATP 生物荧光检测技术比 菌落计数法更好,因为其速度快,并且能够验证存在