Luận án Nghiên cứu chế tạo sensor huỳnh quang xác định dư lượng clenbuterol trong chăn nuôi

ng lớn hay là các hợp chất polyme, GQds được hình thành thông thường bằng 
cách thủy nhiệt các tiền chất, trong một số trường hợp người ta có thể sử dụng sự hỗ 
trợ của các thiết bị vi sóng hoặc chất xúc tác. Điều chế GQds bằng phương pháp 
này có nhiều ưu điểm như kích thước, hình dạng của Qds thu được khá đồng đều, có 
thể kiểm soát được, năng suất tạo thành chấm lượng tử cao. Hai cách tiếp cận này 
được mô tả như hình 1.9. 
Hình 1.9. Hai cách cơ bản điều chế GQds 
33 
1.2.2.1. Chế tạo GQds theo cách từ dưới lên 
Trong cách chế tạo GQds này người ta chia thành 4 phương pháp chính thủy 
nhiệt, thủy nhiệt hỗ trợ vi sóng, sử dụng khuôn mềm và sử dụng xúc tác kim loại. 
Chế tạo GQds sử dụng phương pháp thủy nhiệt. 
Nguyên tắc chung của phương pháp, Qds được hình thành từ các nguyên liệu 
ban đầu các chất này được kết tinh dưới điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao hình 
thành các tinh thể. 
Năm 2012 Dong và các cộng sự đã thành công trong việc chế tạo GQds từ 
axit citric (CA), nội dung phương pháp được mô tả như hình 1.10 [75]. Với việc 
điều chế GQds bằng cách này có ưu điểm nhanh, thao tác đơn giản dễ thực hiện 
tuy nhiên hiệu suất lượng tử của GQds không cao 9,0% và kích thước GQds đạt 
khoảng 15 nm. 
Hình 1.10. GQds được điều chế bằng cách nhiệt phân CA 
Năm 2013 X. Wu và nhóm nghiên cứu cũng đã chế tạo thành công GQds từ 
axit L-Glutmic [76]. Lấy 1,0 g axit L-glutamic cho vào bình cầu, gia nhiệt đến nhiệt 
độ 210oC. Khi axit L-glutamic nóng chảy chuyển từ không màu sang màu nâu, 
chứng tỏ sự hình thành của GQds, thêm 20 mL nước cất vào và khuấy nhẹ trong 30 
phút, làm lạnh hỗn hợp ở nhiệt độ phòng, dung dịch được quay ly tâm ở tốc độ 
10000 vòng/phút trong 30 phút. Phần dung dịch được giữ lại và chứa ở nhiệt độ 
phòng trước khi sử dụng. 
Năm 2014 L. Wang và các cộng sự chế tạo thành công GQds từ pyren có PLQY 
đạt 63%, quy trình chế tạo và tính chất của Qds được mô tả như hình 1.11 [77]. 
34 
Hình 1.11. Quy trình chế tạo và tính chất của GQds đươc điều chế từ pyren 
GQds được điều chế từ pyren có kích thước phân bố đều từ khoảng 2,4-4,8 
nm khoảng cách giữa các lớp khoảng 0,21 nm. 
Năm 2015 X. Chen và các đồng nghiệp chế tạo thành công N-GQds (GQds có 
pha tạp Nito), từ các tiền chất là CA, aminomethane (Tris-HMA) với dung môi nền 
(hydroxymethyl), N-GQds có PLQY (hiệu suất phát huỳnh quang) là 59,2% [78]. 
Năm 2016 J. Yang và cộng sự bằng phương pháp này cũng đã chế tạo thành 
công N-GQdS [79]. Qds thu được có PLQY cao khoảng 75,2 %, kích thước của Qds 
đạt khoảng 5 nm. Nhóm nghiên cứu cho rằng với sự có mặt hợp chất của Nito khiến 
cho hiệu suất của quá trình điều chế tăng lên và có sự giảm thiểu khuyết tật của GQds. 
Năm 2017 R.-A. Dong và các cộng sự cũng đã chế tạo thành công GQds từ 
CA với kích thước Qds từ 2-8 nm [80]. Ngòai CA người ta cũng có thể sử dụng 
một số hydrocarbon đa vòng hoặc các hợp chất giống như graphen. 
Năm 2017 Z. Guo và cộng sự cũng đã chế tạo thành công GQds bằng cách 
thủy nhiệt tiền chất 1,5-dinitronaphthalen ở 200oC trong 18h, công bố đã chỉ ra rằng 
bằng cách thay đổi pH của tiền chất từ 5-10 khi đó Qds thu được có màu sắc khác 
nhau như hình 1.12 [81]. 
Hình 1.12. Sự biến đổi màu sắc của GQds tại các giá trị pH khác nhau khi được 
điều chế từ 1,5-dinitronaphthalen 
Hiện tượng GQds có sự thay đổi mầu sắc theo môi trường pH, được nhóm 
tác giả giải thích có thể do dạng tồn tại khác nhau của nhóm chức amin. Đối với các 
chất mầu hữu cơ việc có một giải phát xạ rộng như vậy là gần như không thể. 
35 
Chế tạo GQds bằng phương pháp thủy nhiệt hỗ trợ vi sóng 
Nội dung chủ yếu của phương pháp, quá trình thủy nhiệt có thêm sự hỗ trợ 
của năng lượng vi sóng nhằm tiết kiệm thời gian chế tạo GQds và sản phẩm thu 
được có độ đồng đều cao. 
Năm 2017 Y. Yang và nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp thủy nhiệt 
hỗn hợp Glucose với sự có mặt của HF, quá trình chế tạo và kết quả của công trình 
được nhóm tác giả tóm tắt đầy đủ như hình 1.13 [82]. 
Hình 1.13. Quy trình điều chế và khảo sát một số tính chất F-GQds 
Hỗn hợp glucose và HF được gia nhiệt với các khoảng thời gian khác nhau, 
GQds hình thành có sự sen kẽ giữa phân tử F và O như hình 1.13a, GQds có lai tạp 
flo (F-GQds) có màu xanh là cây như hình 1.13b, kết quả ảnh TEM cho thấy 
khoảng cách giữa các lớp mạng tinh thể khoảng 0,214 nm như hình hình 1.13c, kích 
thước của Qds khoảng 2,38±0,04 nm, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng F-GQds được 
bao bọc bên ngoài bởi các nhóm COO- như hình 1.13d, nhóm này có vai trò vô 
cùng quang trọng trong nghiên cứu tính chất của Qds vì nó giúp Qds phân tán tốt 
trong môi trường nước và có khả năng tạo liên kết các tác nhân khác phục vụ công 
tác nghiên cứu. 
36 
L.Tang cùng cộng sự [83, 84] đã nghiên cứu một cách đầy đủ về mối quan hệ 
của màu sắc và kích thước với thời gian thủy nhiệt, màu sắc của dung dịch Qds biến 
đổi mạnh khi thay đổi thời gian thủy nhiệt từ 1-11 phút như hình 1.13e, điều này 
được lý giải do sự có mặt của F trong mạng lưới GQds làm cho phổ huỳnh quang 
của GQds thay đổi, hình 1.13f, F-GQds thu được bằng cách này có kích thước chủ 
yếu trong khoảng từ 1,8-3,0 nm như hình 1.13g,h. 
Phương pháp thủy nhiệt có sự hỗ trợ vi sóng giúp rút ngắn thời gian điều chế 
GQds mà vẫn thu được GQds với những tính chất quang học mong muốn 
Chế tạo GQds sử dụng khuôn mềm 
Nội dung chính của phương pháp này, khuôn phản ứng cỡ nano được tạo ra 
và GQds hình thành trong đó, phương pháp này có ưu điểm là không cần quá trình 
tách, phân chia phức tạp hơn nữa thân thiện với môi trường và có thể ứng dụng để 
điều chế một lượng lớn với quy mô công nghiệp. 
Năm 2011 X. Feng cùng nhóm nghiên cứu đã sử dụng hexa-peri-
hexabenzocoronene (HBC) là tiền chất để chế tạo GQds bằng cách sử dụng khuôn 
mềm [85]. nhóm tác giả đã tiến hành ngưng tụ để các phân tử HBC để chúng xếp 
chồng lên nhau, hình thành khung điều này giúp ít hình thành khiếm khuyết hơn 
trong mạng lưới ở bước nhiệt phân tiếp theo, các lớp graphen được tạo ra sau đó 
được làm sạch bằng kỹ thuật Hammers, hỗn hợp sau đó được phân tán lại trong môi 
trường nước. GQds thu được có kích đường kính 60 nm, chiều dày 2-3 nm, GQds 
này cũng được quan sát phát xạ ánh sáng màu xanh mạnh mẽ dưới tác dụng ánh 
sáng kich thích có bước sóng 365 nm. 
Năm 2016 R. Li và nhóm tác giả đã tiếp cận hướng chế tạo GQds sử dụng 
khuôn mềm bằng cách sử dụng 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzene (TATB) làm 
tiền chất duy nhất [86]. Trong phương pháp này, khí được sản xuất trong quá trình 
nhiệt phân TATB giúp tăng tốc phản ứng và mở rộng khoảng cách lớp, do đó nó tạo 
điều kiện cho sự hình thành N-GQds một lớp (khoảng 80 %). Sản phẩm cacbon hóa 
giữa các phân tử đối xứng của TATB được xếp thành một mặt phẳng và sáu nhóm 
chứa nitơ đảm bảo kích thước nhỏ, đồng đều (2–5 nm) của các sản phẩm thu được 
có chứa nồng độ nitơ cao (tỷ lệ nguyên tử N/C khoảng 10,6 %). Ngoài việc giải 
phóng khí trong quá trình, TATB gần như được chuyển đổi hoàn toàn thành N-
GQD tổng hợp; do đó, tỷ lệ hình thành Qds tương đối cao với cách tiếp cận này. 
Nhiều nghiên cứu cho thấy N-GQds được sản xuất có đặc tính huỳnh quang vượt 
trội; độ hòa tan trong nước cao, tương thích sinh học và độc tính thấp ... quá trình 
điều chế cũng như tính chất của N-GQds được mô tả qua hình 1.14 
37 
Hình 1.14. Quá trình chế tạo và kích thước của N-GQds được chế tạo từ TATB 
Năm 2017, L. Tang cùng nhóm nghiên cứu đã chế tạo thành công GQds có 
lai tạp lưu huỳnh (S-GQds) bằng cách sử dụng phương pháp sử dụng khuôn mềm 
đối với hỗn hợp lỏng của parafin và cacbon disulfide [87]. GQds thu được có đường 
kính trung bình 2,46 nm. Trước đó nhóm tác giả S.Do đã sử dụng CA để chế tạo 
GQds theo phương pháp này, GQds thu được có hiệu suất phát quang cao 83% và 
cường độ phát quang trong phạm vi bước sóng dài (>500 nm) tăng tỉ lệ thuận với 
hàm lượng nito sử dụng trong quá trình chế tạo [88]. 
Chế tạo GQds bằng phương pháp xúc tác kim loại 
GQds trong quá trình chế tạo dưới tác dụng của xúc tác kim loại có thể dẫn 
tới sự thay đổi về hình dạng. J.Lu đã sử dụng C60 làm tiền chất để chế tạo GQds 
với xúc tác là kim loại rutheni hình 1.15a, nghiên cứu đã chỉ ra rằng, hình dạng của 
GQds có thể bị thay đổi khi tiến hành ủ với điều kiện khác nhau hình 1.15b, c, d 
[89]. Ảnh chụp hình dáng GQds hình 1.15d, e, f, g cho thấy phương pháp này có thu 
được GQds hình tam giác và lục giác khi ủ ở 725 K và 825 K trong 2 phút. 
Hình 1.15. Chế tạo GQds bằng xúc tác kim loại 
38 
Mặc dù phương pháp chế tạo GQds có sử dụng xúc tác kim loại có nhiều ưu 
điểm, tuy nhiên do yêu cầu khắt khe về nguyên liệu ban đầu và chất xúc tác sử dụng 
do vậy mà phương pháp này rất ít khi được sử dụng. 
Kỹ thuật điều chế theo hướng từ những phân tử nhỏ hình thành Qds (từ dưới 
lên) là một hướng chế tạo phổ biến cho tới nay vẫn được các nhà khoa học không 
ngừng nghiên cứu, phát triển. Bên cạnh đó họ cũng không ngừng khám phá cách 
tiếp cận thứ hai, điều chế GQds theo hướng từ trên xuống (điều chế GQds từ những 
tiền chất có kích thước lớn). 
1.2.2.2 Chế tạo GQds theo cách từ trên xuống 
Nội dung chính của phương pháp, GQds được chế tạo từ nguyên liệu ban đầu 
có kích thước và khối lượng phần riêng lẻ lớn, GQds tạo ra do sự phá vỡ cấu trúc 
vật liệu của tiền chất, GQds đầu tiên được điều chế bằng cách này. Phương pháp 
này thường sử dụng các tác nhân hóa học hoặc phương tiện vật lý để phân chia 
nguyên liệu ban đầu, một số cách thức thường được sử dụng trong phương pháp này 
chẳng hạn như phương pháp tách lớp dạng lỏng, phương pháp thủy nhiệt, điện hóa 
học và siêu âm ngoài ra còn một số kỹ thuật khác ít phổ biến hơn. 
Phương pháp tách lớp dạng lỏng 
Trong phương pháp này từ các nguyên liệu ban đầu như graphen, than chì, 
sợi cacbon (CF), graphit, sợ bông, GQds được điều chế bằng cách phân lớp, chia cắt 
các tấm graphen được hình thành, dưới tác dụng của tác nhân oxi hóa mạnh, các 
tấm này được tách rời nhau và được chia cắt nhờ kỹ thuật nhiệt hoặc hóa học. 
Wu và cộng sự đã chế tạo thành công GQds từ sợi cacbon, nhóm nghiên cứu 
đã sử dụng phương pháp Hummer để bóc tách sợ cacbon hình thành tấm cacbon 
khổ lớn (hình 1.16b), các tấm cacbon khổ lớn này được chia cắt bằng các tác nhân 
oxi hóa để hình thành GQds [90]. GQds thu được có chiều dày từ 1-3 lớp (hình 
1.16c), nhóm nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng màu sắc phát quang của GQds phụ 
thuộc vào nhiệt độ của quá trình điều chế. 
Năm 2013 Tour và cộng sự đã công bố đã chế tạo thành công GQds từ than 
đá [91]. Đầu tiên than đá được ngâm bằng hỗn hợp H2SO4 và HNO3 trong 5 h, hỗn 
hợp sau đó được đun nóng trong bể dầu ở 100oC trong 24 h (hình 1.16d), dung dịch 
sau dó được làm lạnh về nhiệt độ phòng, sử dụng dung dịch NaOH 3 M để điều 
39 
chỉnh dung dịch về pH = 7, tiến hành lọc qua màng polytetrafluoroethylen 0,45 mm. 
Nhóm nghiên cứu đã chỉ ra rằng GQds thu được khi điều chế bằng phương pháp 
này có kích thước khoảng 2 nm (hình 1.16e), màu sắc của Qds phụ thuộc vào pH 
của quá trình điều chế. 
Năm 2016 Wang và nhóm tác giả công bố đã chế tạo thành công GQds từ 
graphit, nhóm tác giả đã sử dụng 50 mg graphit, tiến hành ngâm với 40 mL hỗn hợp 
axtit H2SO4/HNO3 (tỉ lệ 3:1) trong 2 giờ (hình 1.16f), sau đó tiến hành siêu âm dung 
dịch trong 4 giờ ở 80oC, lọc dung dịch bằng màng lọc vi xốp, kích thước lỗ màng 
220 nm, trung hòa hỗn hợp phản ứng bằng dung dịch NaOH, tiến hành pha loãng 
với 160 mL nước deion, tiến hành lọc thu được dung dịch trong đó GQds tồn tại 
dạng tấm [92]. Điều chỉnh pH của dung dịch về 13, lấy 15 mL dung dịch này tiếp 
tục được chi cắt bằng cách ủ dung dịch trong 8 h, ở 200oC có hỗ trợ của vi sóng. 
Nhóm tác giả cũng chỉ ra rằng GQds thu được bằng phương pháp này có kích thước 
trong khoảng từ 2-5 nm (hình 1.16g), khoảng cách mạng tinh thể là 0,335 nm (hình 
1.16h), chiều dày của GQds khoảng 1,25-2,75 nm tương ứng với 2-5 lớp graphen. 
Báo cáo cũng chỉ ra rằng GQds có phổ phát xạ rộng, cường độ phát xạ giảm dần khi 
tăng dần bước sóng kích thích từ 300-400 nm, đặc biệt nghiên cứu cũng khẳng định 
cường độ phát xạ cực đại tại bước sóng 445 nm khi dung dịch GQds được chiếu 
sáng tại bước sóng 365 nm. 
Năm 2017 W. Zou và nhóm nghiên cứu công bố đã chế tạo thành công GQds 
có pha tạp Flo [93]. Xuất phát từ nguyên liệu ban đầu là sợi bông, nhóm nghiên cứu 
đã chế tạo sợi cacbon bằng cách tiến hành thủy nhiệt ở 100oC trong khoảng thời 
gian 10 h, hỗn hợp tiếp tục được thủy nhiệt với axit HF, sau đó nhóm nghiên cứu đã 
tiến hành chia cắt, bóc tách các lớp graphen có sự hỗ trợ của vi sóng, dung dịch sau 
đó được ly tâm với tốc độ 8000 vòng/phút, tiến hành ly tâm trong 45 phút (hình 
1.16i). Bằng cách này nhóm nghiên cứu đã thu được GQds có pha tạp flo (F-GQds) 
với một số đặc điểm như. Nhóm tác giả đã tính toán được kích thước của F-GQds 
nằm trong khoảng 2-5 nm. F-GQds có hai đỉnh hấp thụ cực đại tác các bước sóng 
199 nm và 285 nm, F-GQds có cực đại phát xạ tại bước sóng 428 nm khi bị kích 
thích tại bước sóng 340 nm. 
40 
Hình 1.16. Chế tạo GQds pha tạp Flo 
Phương pháp in thạch bản sử dụng chùm tia electron 
Nguyên tắc của phương pháp này, người ta sử dụng một chùm tia electron 
với kích thước và cường độ mong muốn để cắt mẫu thành các phần riêng lẻ với kích 
thước cỡ nano, các phần riêng lẻ này được thu lại trên một đế điện trở, tiếp đó người 
ta tiến hành phân tán lại sản phẩm của quá trình chia cắt vào dung môi phù hợp. 
Đây là một phương pháp mới, hiện đại do có thể điều chỉnh được kích thước và 
hình dạng của sản phẩm hình thành, tuy nhiên phương pháp này có một nhược điểm 
là chi phí đầu tư ban đầu lớn và đòi hỏi kỹ thuật cao. Do vậy phương pháp này có 
phạm vi áp dụng khá hạn chế. 
Do GQds có thể được chế tạo từ nhiều phương pháp khác nhau với chi phí 
thấp hơn, kỹ thuật thao tác đơn giản hơn do vậy cho tới nay chưa có nghiên cứu nào 
đề cập tới việc áp dụng phương pháp này để chế tạo GQds. 
1.3. Hiệu ứng truyền năng lƣợng cộng hƣởng huỳnh quang FRET 
1.3.1. Nguyên tắc 
Hiệu ứng truyền năng lượng cộng hưởng huỳnh quang (Fluorencence 
resonance energy transfer, FRET) là một cơ chế vận chuyển năng lượng xảy ra ở 
cấp độ nano thông qua tương tác lưỡng cực-lưỡng cực, đây là một hiện tượng vật lý 
quan trọng với nhiều ứng dụng tiềm năng trong lĩnh vực quang điện tử và rất nhiều 
41 
lĩnh vực khác [94]. FRET được mô tả lần đầu tiên hơn 70 năm trước đây, hiện nay 
đang được sử dụng nhiều hơn trong nghiên cứu y sinh học và phát hiện ma túy. FRET 
là một hiệu ứng phụ thuộc vào khoảng cách truyền năng lượng từ một chất phát 
huỳnh quang tới một chất nhận huỳnh quang phù hợp, là một trong số ít các công cụ 
có sẵn để đo khoảng cách quy mô nm và xác định những thay đổi trong khoảng cách 
cả trong in vitro lẫn trong cơ thể. Do sự nhạy cảm của nó với khoảng cách, nên hiệu 
ứng FRET đã được sử dụng để nghiên cứu mức độ tương tác phân tử. 
Cơ chế FRET liên quan đến các chất phát huỳnh quang mà ở đây là điện tử ở 
trạng thái kích thích, có thể truyền năng lượng kích thích của nó cho một chất nhận 
không phát xạ gần đó thông qua các tương tác lưỡng cực-lưỡng cực tầm xa. Lý 
thuyết truyền năng lượng được dựa trên khái niệm về một chất huỳnh quang kích 
thích như một lưỡng cực dao động có thể trải qua một sự trao đổi năng lượng với 
một lưỡng cực thứ hai có một tần số cộng hưởng tương tự. Về vấn đề này, truyền 
năng lượng cộng hưởng tương tự như sự dao động cùng tần số. Ngược lại, năng 
lượng bức xạ yêu cầu phát xạ và tái hấp thụ một photon phụ thuộc vào kích thước 
vật lý và tính chất quang học của mẫu vật, cũng như hình dạng của bề mặt và quãng 
đường truyền sóng. Không giống như các cơ chế bức xạ, truyền năng lượng cộng 
hưởng có thể mang lại một lượng đáng kể thông tin về cấu trúc liên quan đến các 
chất nhận. Một cặp phân tử tương tác với nhau thông qua hiệu ứng FRET được gọi 
là một cặp chất cho (donor) và chất nhận (acceptor). Hiện tượng FRET không qua 
trung gian là quá trình phát xạ photon (hình 1.17). Ngoài ra, nó thậm chí không yêu 
cầu chất màu nhận phát huỳnh quang. Mặc dù trong hầu hết các ứng dụng, các chất 
cho và chất nhận đều có khả năng phát huỳnh quang. FRET là cơ chế mà trong đó 
một điện tử có thể truyền năng lượng kích thích không bức xạ của nó cho một điện 
tử độc lập khác ở một khoảng cách ngắn (khoảng cách nguyên tử) [95-99]. 
Hình 1.17. Mô hình hiệu ứng FRET [97] 
42 
Một cặp hai nguyên tử tạo ra một điện trường qua sự tương tác lưỡng cực. 
Đầu tiên sự hấp thụ ánh sáng xảy ra ở phân tử cho (donor molecule), bắt đầu bị kích 
thích. Trước khi phân tử này có thể phát huỳnh quang và quay trở về trạng thái ban 
đầu, nó đang ở trạng thái kích thích nên truyền năng lượng cho phân tử nhận 
(acceptor molecule) gần nhất có trạng thái năng lượng kích thích thấp nhất qua sự 
trao đổi của một photon ảo. Phân tử cho trở về trạng thái cơ bản còn phân tử nhận 
trở lên trạng thái kích thích. Kết quả cuối cùng là phần tử nhận bắt đầu chuyển lên 
trạng thái kích thích nhờ vào quá trình gián tiếp nhận photon ảo, mặt khác đây cũng 
là hiện tượng xảy ra rất tự nhiên. FRET là một hiện tượng tự nhiên đầy lý thú bởi vì 
nó không phụ thuộc vào sự tiếp xúc vật lý cũng như truyền điện tử. 
1.3.2. Cơ chế hoạt động của hiệu ứng FRET 
Tư tưởng chính về FRET có thể tóm lược trong một vài ý chính như sau: sự 
kích thích trên một ion có thể lan truyền sang một ion cùng loại khác ở trạng thái cơ 
bản như là một kết quả của FRET khi chúng được định xứ gần nhau. Khoảng cách 
giữa các ion mà tại đó xác suất của quá trình huỳnh quang và năng lượng trở nên 
cạnh tranh nhau là cỡ vài Å. Sơ đồ của quá trình FRET được mô tả như hình 1.18. 
Hình 1.18. Giản đồ Jablonski mô tả hiệu ứng FRET [99] 
Trong quá trình phát huỳnh quang truyền năng lượng, một ion bị kích thích 
ban đầu (donor D) sẽ truyền năng lượng kích thích của nó cho một ion (acceptor A) 
khác gần nhất theo sơ đồ sau: 
D* + A D + A*. (dấu ‘ * ‘ ký hiệu trạng thái kích thích.) 
1.3.2.1. Một số điều kiện cần phải được thỏa mãn để cho FRET xảy ra 
(i) Phổ phát xạ huỳnh quang của các phân tử các chất cho phải chồng lên 
phổ hấp thụ hoặc kích thích của chất màu nhận. Mức độ chồng chập lên nhau được 
gọi là quang phổ chồng lên nhau tích hợp (J). 
43 
(ii) Chất cho D phải có cường độ phát huỳnh quang mạnh. 
(iii) Hai chất cho và nhận phải ở khoảng cách gần nhau (thường 1 đến 10 
nanomet). 
(iv) Các định hướng chuyển tiếp lưỡng cực của các chất cho và nhận phải 
gần như song song với nhau. 
(v) Thời gian sống huỳnh quang của các phân tử các chất cho phải có 
khoảng thời gian đủ để cho hiệu ứng FRET xảy ra. 
Hình 1.19. Phổ hấp thụ và phổ huỳnh quang của một cặp chất cho và nhận [95]. 
Khu vực màu đậm là sự chồng chập quang phổ giữa quang phổ huỳnh quang 
của các chất cho và phổ hấp thụ của chất nhận [100]. 
Tóm lại, tỷ lệ FRET phụ thuộc vào mức độ chồng chập quang phổ giữa các cặp 
chất cho-chất nhận (Hình 1.19), hiệu suất lượng tử của các chất cho, định hướng tương 
đối của các chất cho-chất nhận, những khoảng cách chuyển tiếp lưỡng cực và khoảng 
cách từ các chất cho tới chất nhận. Bất kỳ quá trình nào có ảnh hưởng đến khoảng cách 
giữa các cặp chất cho-chất nhận cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của FRET. 
1.3.2.2. Phát hiện hiệu ứng FRET 
Việc phát hiện và định lượng hiệu ứng FRET có thể được thực hiện trong 
một số cách khác nhau. Đơn giản chỉ cần hiện tượng này có thể được quan sát bởi 
một mẫu vật có chứa cả các chất cho và các phân tử chất nhận với ánh sáng phát ra 
ở các bước sóng trung tâm gần với phát xạ. Bởi vì FRET có thể dẫn đến giảm cường 
44 
độ huỳnh quang của các phân tử chất cho cũng như tăng cường độ huỳnh quang của 
chất nhận, nên khi xác định tỷ lệ số liệu của hai tín hiệu có thể phát hiện được hiệu 
ứng FRET có xảy ra hay không. 
Ưu điểm của phương pháp này là một thước đo của sự tương tác có thể được 
thực hiện là độc lập với nồng độ tuyệt đối của cảm biến. Bởi vì không phải tất cả