Abstract
We have constructed a new two-photon phase-resolved fluorimeter that can be used to selectively record analyte emission spectra from optically challenging samples (soft drinks, juices, and urine) without sample pretreatment. We demonstrate the use of two-photon-excited phase-resolved fluorescence (TPEPRF) by minimizing hyper-Rayleigh scatter and autofluorescence in real samples. When compared to steady-state two-photon-excited fluorescence, TPEPRF offers an improvement in signal-to-background of one to two orders of magnitude.
Keywords
Get full access to this article
View all access options for this article.
References
1.
Whitten
W. B.
Ramsey
M. J.
Arnold
S.
Bronk
B. V.
, Anal. Chem. 63 , 1027 (1991 ).
2.
Goodwin
P. M.
Ambrose
W. P.
Keller
R. A.
, Acc. Chem. Res. 29 , 607 (1996 ).
3.
Moerner
W. E.
, J. Phys. Chem. B 106 , 910 (2002 ).
4.
Lundell
G. E. F.
, Ind. Eng. Chem., Anal. Ed. 5 , 221 (1933 ).
5.Topics in Fluorescence Spectroscopy. Volume 5: Nonlinear and Two-Photon Induced Fluorescence ,
Lakowicz
J. R.
Ed. (Plenum Press , New York , 1997 ).
6.
Fisher
W. G.
Wachter
E. A.
Armas
M.
Seaton
C.
, Appl. Spectrosc. 51 , 218 (1997 ).
7.
Shear
J. B.
, Anal. Chem. 71 , 598A (1999 ).
8.
Wirth
M. J.
Lytle
F. E.
, Anal. Chem. 49 , 2054 (1977 ).
9.
Steffen
R. L.
Lytle
F. E.
, Anal. Chim. Acta 215 , 203 (1988 ).
10.
Baker
G. A.
Pandey
S.
Bright
F. V.
, Anal. Chem. 72 , 5748 (2000 ).
11.
Guo
Y.
Wang
Q. Z.
Zhadin
N.
Liu
F.
Demos
S.
Calistru
D.
Tirksliunas
A.
Katz
A.
Budansky
Y.
Ho
P. P.
Alfano
R. R.
, Appl. Opt. 36 , 968 (1997 ).
12.
Burke
T. G.
Malak
H.
Gryczynski
I.
Mi
Z.
Lakowicz
J. R.
, Anal. Biochem. 242 , 266 (1996 ).
13.
Pfeffer
W. D.
Yeung
E. S.
, Anal. Chem. 58 , 2103 (1986 ).
14.
Freeman
R. G.
Gilliland
D. L.
Lytle
F. E.
, Anal. Chem. 62 , 2216 (1990 ).
15.
Wirth
M. J.
Fatunmbi
H. O.
, Anal. Chem. 62 , 973 (1990 ).
16.
Van de Nesse
R. J.
Mank
A. J. G.
Hoornweg
G. P.
Gooijer
C.
Brinkman
U. A. T.
Velthorst
N. H.
, Anal. Chem. 63 , 2685 (1991 ).
17.
Fisher
W. G.
Lytle
F. E.
, Anal. Chem. 65 , 631 (1993 ).
18.
Lytle
F. E.
Dinkel
D. M.
Fisher
W. G.
, Appl. Spectrosc. 47 , 2002 (1993 ).
19.
Mertz
J.
Xu
C.
Webb
W. W.
, Opt. Lett. 20 , 2532 (1995 ).
20.
Walser
D.
Plakhotnik
T.
Renn
A.
Wild
U. P.
, Chem. Phys. Lett. 270 , 16 (1997 ).
21.
Overway
K. S.
Lytle
F. E.
, Appl. Spectrosc. 52 , 298 (1998 ).
22.
French
T.
So
P. T. C.
Weaver
D. J.
Coelhosampaio
R.
Gratton
E.
Voss
E. W.
Carrero
J.
, J. Microscopy 185 , 339 (1997 ).
23.
Lakowicz
J. R.
Gryczynski
I.
Gryczynski
Z.
Danielsen
E.
Wirth
M. J.
, J. Phys. Chem. 96 , 3000 (1992 ).
24.
Lakowicz
J. R.
Grycznski
I.
, Biophys. Chem. 45 , 1 (1992 ).
25.
Lakowicz
J. R.
Gryczynski
I.
Danielsen
E.
Frisoli
J.
, Chem. Phys. Lett. 194 , 282 (1992 ).
26.
Gryczynski
I.
Malak
H.
Lakowicz
J. R.
, Chem. Phys. Lett. 245 , 30 (1995 ).
27.
Kierdaszuk
B.
Malak
H.
Gryczynski
I.
Callis
P.
Lakowicz
J. R.
, Biophys. Chem. 62 , 1 (1996 ).
28.
Lakowicz
J. R.
Gryczynski
I.
Malak
H.
Gryczynski
Z.
, J. Phys. Chem. 100 , 19406 (1996 ).
29.
Lakowicz
J. R.
Gryczynski
I.
, in Topics in Fluorescence Spectroscopy; Volume 5: Nonlinear and Two-Photon Induced Fluorescence ,
Lakowicz
J. R.
Ed. (Plenum Press , New York, NY , 1997 ), Chap. 5.
30.
Watkins
A. N.
Ingersoll
C. M.
Baker
G. A.
Bright
F. V.
, Anal. Chem. 70 , 3384 (1998 ).
31.
Pauls
S. W.
Hedstrom
J. F.
Johnson
C. K.
, Chem. Phys. 237 , 205 (1998 ).
32.
Prummer
M.
Huebner
C. G.
Sick
B.
Hecht
B.
Renn
A.
Wild
U. P.
, Anal. Chem. 72 , 443 (2000 ).
33.
Volkmer
A.
Subramaniam
V.
Birch
D. J. S.
Jovin
T. M.
, Biophys. J. 78 , 1589 (2000 ).
34.
Heikal
A. A.
Hess
S. T.
Baird
G. S.
Tsien
R. Y.
Webb
W. W.
, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 97 , 11996 (2000 ).
35.
Olivini
F.
Beretta
S.
Chirico
G.
, Appl. Spectrosc. 55 , 311 (2001 ).
36.
Habenicht
A.
Hjelm
J.
Mukhtar
E.
Bergstrom
F.
Johansson
L. B.-A.
, Chem. Phys. Lett. 354 , 367 (2002 ).
37.
Bigio
I. J.
Mourant
J. R.
, Phys. Med. Biol. 42 , 803 (1997 ).
38.
Andersson-Engles
S.
Klinteberg
K.
Svanberg
K.
Svanberg
S.
, Phys. Med. Biol. 42 , 815 (1997 ).
39.
Gryczynski
I.
Gryczynski
Z.
Lakowicz
J. R.
Yang
D.
Burke
T. G.
, Photochem. Photobiol. 69 , 421 (1999 ).
40.
Baker
G. A.
Munson
C. A.
Bukowski
E. J.
Baker
S. N.
Bright
F. V.
, Appl. Spectrosc. 56 , 455 (2002 ).
41.
Bright
F. V.
McGown
L. B.
, Anal. Chem. 56 , 1400A (1984 ).
42.
McGown
L. B.
Bright
F. V.
, CRC Crit. Rev. Anal. Chem. 18 , 245 (1987 ).
43.
Feddersen
B. A.
Piston
D. W.
Gratton
E.
, Rev. Sci. Instrum. 60 , 2929 (1989 ).
44.Tietz Textbook of Clinical Chemistry ,
Burtis
C. A.
Ashwood
E. R.
, Eds. (W. B. Saunders Co. , Philadelphia, PA , 1999 ), 3rd ed.
45.
Sjoback
R.
Nygren
J.
Kubista
M.
, Spectrochim. Acta, Part A 51 , L7 (1995 ).
46.
Xu
C.
Shear
J. B.
Webb
W. W.
, Anal. Chem. 69 , 1285 (1997 ).