一、生命科學與醫學

1. 生物分子檢測

• 蛋白質分析：

• 檢測蛋白質濃度（如熒光染料標記的 Bradford 法、BCA 法）。

• 研究蛋白質結構變化（如酪氨酸、色氨酸的內源熒光光譜反映構象變化）。

• 核酸檢測：

• 定量 DNA/RNA 濃度（如 SYBR Green、DAPI 等熒光染料結合檢測）。

• 實時熒光定量 PCR（qPCR）的基礎原理之一（通過熒光信號監測擴增產物）。

• 酶活性分析：

• 監測酶促反應中熒光底物的分解（如熒光素二乙酸酯（FDA）檢測酯酶活性）。

2. 細胞與分子生物學研究

• 細胞成像與標記：

• 熒光探針標記細胞結構（如線粒體、溶酶體），通過熒光光譜或成像分析細胞功能。

• 鈣離子成像（如 Fluo-3 探針檢測細胞內鈣信號）。

• 藥物與受體相互作用：

• 研究藥物與蛋白質 / 核酸的結合特性（如熒光偏振法分析結合親和力）。

3. 醫學診斷

• 臨床樣本檢測：

• 血液、尿液中微量生物標志物的熒光免疫分析（如熒光 ELISA）。

• 腫瘤標志物的熒光共振能量轉移（FRET）檢測。

二、化學與材料科學

1. 有機與分析化學

• 化合物定性與定量：

• 通過熒光光譜特征峰鑒定有機化合物（如多環芳烴、熒光染料）。

• 環境水樣中酚類、農藥殘留的熒光檢測（靈敏度高于紫外 - 可見分光光度法）。

• 化學反應動力學研究：

• 跟蹤熒光底物的消耗或產物生成（如光化學反應、催化反應的實時監測）。

2. 納米材料與光功能材料

• 量子點與熒光納米顆粒：

• 表征量子點的熒光發射波長、量子產率（如 CdSe 量子點用于生物成像）。

• 鈣鈦礦材料、熒光探針的光學性質優化。

• 高分子材料分析：

• 聚合物中熒光增白劑、抗氧化劑的含量檢測。

三、環境科學與食品安全

1. 環境監測

• 污染物檢測：

• 水體中油類物質（如石油烴）的熒光光譜快速篩查。

• 重金屬離子（如 Cd2?、Zn2?）的熒光探針檢測（如基于金屬配位的熒光增強效應）。

• 水質評估：

• 溶解性有機物（DOM）的熒光指紋分析，判斷水質污染來源（如腐殖質、工業廢水）。

2. 食品安全

• 農藥與獸藥殘留：

• 熒光免疫試紙條檢測蔬菜中有機磷農藥。

• 牛奶中抗生素（如四環素類）的熒光偏振免疫分析。

• 食品成分分析：

• 食用油中天然抗氧化劑（如維生素 E）的熒光定量。

四、物理學與光電子學

1. 發光材料研究

• LED 與激光材料：

• 半導體發光材料（如 GaN、InP）的熒光光譜表征（激發光譜、發射光譜、斯托克斯位移）。

• 熒光粉（如 YAG:Ce3?）的發光效率與壽命測試。

2. 光物理過程研究

• 熒光壽命與能量轉移：

• 測量熒光分子的壽命（如皮秒級時間分辨熒光光譜），分析分子間相互作用（如 FRET 效率）。

• 激子行為、光致激發態動力學研究（如光合作用中的能量傳遞機制）。

五、其他應用場景

• 考古與文物保護：
  通過熒光光譜分析顏料成分（如壁畫中的天然熒光礦物），輔助文物鑒定與修復。

• 化妝品與日用品：
  檢測護膚品中熒光增白劑、防曬劑（如二苯甲酮類）的含量，評估安全性。

• 教學與科研基礎實驗：
  高校實驗室用于演示熒光原理、物質結構與光譜的關系（如奎寧、羅丹明 B 的熒光實驗）。

總結：熒光分光計的核心優勢

• 高靈敏度：檢測限可達納克級（ng/mL），適用于微量樣品分析。

• 高選擇性：通過激發光和發射光的雙波長選擇，減少背景干擾。

• 多功能性：支持靜態光譜（強度 - 波長）、動態光譜（強度 - 時間）、三維熒光光譜（激發 - 發射矩陣）等多種模式。