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好問題
熒光筆是學生黨的必備戰略物資。但是你可能不知道,熒光筆和醫生還有美國空軍有密切的聯系。熒光筆的主要成分——熒光素還上了世界衛生組織基本藥物标準清單。
外???
如何操作?
獲取熒光素的方法很簡單,隻需要錢。
熒光素溶于酒精,所以可以用酒精萃取熒光素
@nighthawkinlight
買一盒熒光筆,全部拆開,把筆芯泡酒,就可以獲得低濃度的熒光素了。對了,熒光素不養生,泡完了不要喝。
怎麼玩呢?這就要看你腦洞的大小了。
基礎玩法是,關燈後,用紫外線燈,就是驗鈔機的那種觀察水中的熒光素。如果你家沒有紫外燈,那麼在大太陽下觀察,利用天然的紫外線也是可以的。
紫外線下,熒光素的色彩。
如果你有足夠的存貨,或者有熒光素幹粉,就可以觀察熒光素的一種特有現象——淬滅(quenching),也就是濃度太高的熒光素溶液會失去熒光。
熒光素幹粉
@wikipedia
原理呢?
熒光素是一種有機化合物和染色劑,幹粉的狀态下是暗紅色的,可溶于乙醇,微溶于水。在藍光或紫外線照射下,熒光素會發出綠色熒光。
熒光素發熒光,是因為它能夠吸收一定波長的電磁波從而進入激發态,同時退激發,釋放出波長更長的光(能量更少)。
熒光筆是我們和熒光素的初邂逅場景,但是實際上,在許多意想不到的地方,比如醫院、研究所,還有航天器裡,熒光素也有大用處。
美國空軍、德國的空軍救援部隊 Seenotdienst 以及一些航天計劃會讓飛行員或宇航員在落入水中後釋放熒光素,這樣搜救人員能夠方便地找到他們的位置。
救援定位用的熒光素
在地球科學領域,熒光素也被制作成水流示蹤劑(flow tracer),用來研究水流的變化,或是查找洩漏滲水的部位。
用熒光素研究海綿的水過濾方式
那麼,熒光素用在醫學上是怎麼回事?回到我們剛才的實驗。
在大量的水裡,熒光素釋放出波長為520納米的光,所以我們可以看到這樣美麗的熒光綠。
但是類,就像這位大哥幹的事兒一樣,當我們把熒光素溶液濃縮後,它就變成了橙紅色了。這是為什麼呢?
熒光素的猝滅
@nighthawkinlight
這是因為,熒光素的顔色和它的濃度有關,這就叫做淬滅。
熒光素濃度高的時候,熒光效應就會減少,這可能是因為相鄰的熒光素分子互相傷害,吸收對方能量導緻的。
利用淬滅,眼科醫生可以做一種特殊的檢查——賽德耳測試(Seidel test),檢查眼角膜刮傷。
具體操作的時候,醫生會把熒光素鈉眼科檢測試紙在眼睛上塗抹,然後在伍德燈(一種紫外線燈)下觀察。
熒光素鈉眼科檢測試紙
熒光素鈉塗在刮傷的角膜上的效果是這樣的——
賽德耳測試,發出熒光的地方角膜破損。
發出熒光的地方,就說明角膜破損了。因為在有創口的地方,血液、組織液滲漏較多,因此熒光素的濃度較低,就會發出綠色熒光。但是在沒有創口的地方,熒光素濃度較高,就不會發出熒光了,在紫外線下看起來就是黑褐色的。
熒光素的毒性很低,低到可以被注射入人體内,查找創口所在位置。因此外科醫生也經常使用熒光素鈉當作腦腫瘤手術時的示蹤劑。原來,腦部有腫瘤的時候,附近的血腦屏障(血管和腦組織之間的“屏障”,能夠攔截一些物質進出大腦)就會出問題,滲透性增加,也就是說會漏水。
血腦屏障
@bioninja
除了醫學,生物學研究中也經常用熒光素來充當熒光示蹤劑。因為應用廣泛,熒光素被列入了世界衛生組織基本藥物标準清單。
不過要注意的是,口服或者在身上塗抹熒光素有時會引起嘔吐等不良症狀,所以小朋友就不要把熒光筆往嘴巴裡戳了,多吃熒光素并不會讓你變成綠巨人啊。
對了,喜歡熒光素熒光的小朋友可以關注一下聖帕特裡克節,這個節日裡許多歐美城市會用熒光素把城裡的河水染綠,屆時男孩子女孩子們也會穿上熒光素色的衣服,互相為對方戴上熒光素色的帽子,場面十分感人。
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