用了这么多年的荧光笔,关键成分居然是世卫组织的基本药物 | 科学DIY_风闻
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育2020-01-14 17:58
【本文由公众号“把科学带回家”提供,ID:steamforkids】
荧光笔是学生党的必备战略物资。但是你可能不知道,荧光笔和医生还有美国空军有密切的联系。荧光笔的主要成分——荧光素还上了世界卫生组织基本药物标准清单。
外???
如何操作?
获取荧光素的方法很简单,只需要钱。
荧光素溶于酒精,所以可以用酒精萃取荧光素
@nighthawkinlight
买一盒荧光笔,全部拆开,把笔芯泡酒,就可以获得低浓度的荧光素了。对了,荧光素不养生,泡完了不要喝。
怎么玩呢?这就要看你脑洞的大小了。
基础玩法是,关灯后,用紫外线灯,就是验钞机的那种观察水中的荧光素。如果你家没有紫外灯,那么在大太阳下观察,利用天然的紫外线也是可以的。
紫外线下,荧光素的色彩。
如果你有足够的存货,或者有荧光素干粉,就可以观察荧光素的一种特有现象——淬灭(quenching),也就是浓度太高的荧光素溶液会失去荧光。
荧光素干粉
@wikipedia
**原理呢?**
荧光素是一种有机化合物和染色剂,干粉的状态下是暗红色的,可溶于乙醇,微溶于水。在蓝光或紫外线照射下,荧光素会发出绿色荧光。
荧光素发荧光,是因为它能够吸收一定波长的电磁波从而进入激发态,同时退激发,释放出波长更长的光(能量更少)。
荧光笔是我们和荧光素的初邂逅场景,但是实际上,在许多意想不到的地方,比如医院、研究所,还有航天器里,荧光素也有大用处。
美国空军、德国的空军救援部队 Seenotdienst 以及一些航天计划会让飞行员或宇航员在落入水中后释放荧光素,这样搜救人员能够方便地找到他们的位置。
救援定位用的荧光素
在地球科学领域,荧光素也被制作成水流示踪剂(flow tracer),用来研究水流的变化,或是查找泄漏渗水的部位。
用荧光素研究海绵的水过滤方式
那么,荧光素用在医学上是怎么回事?回到我们刚才的实验。
在大量的水里,荧光素释放出波长为520纳米的光,所以我们可以看到这样美丽的荧光绿。
但是类,就像这位大哥干的事儿一样,当我们把荧光素溶液浓缩后,它就变成了橙红色了。这是为什么呢?
荧光素的猝灭
@nighthawkinlight
这是因为,荧光素的颜色和它的浓度有关,这就叫做淬灭。
荧光素浓度高的时候,荧光效应就会减少,这可能是因为相邻的荧光素分子互相伤害,吸收对方能量导致的。
利用淬灭,眼科医生可以做一种特殊的检查——赛德耳测试(Seidel test),检查眼角膜刮伤。
具体操作的时候,医生会把荧光素钠眼科检测试纸在眼睛上涂抹,然后在伍德灯(一种紫外线灯)下观察。
荧光素钠眼科检测试纸
荧光素钠涂在刮伤的角膜上的效果是这样的——
赛德耳测试,发出荧光的地方角膜破损。
发出荧光的地方,就说明角膜破损了。因为在有创口的地方,血液、组织液渗漏较多,因此荧光素的浓度较低,就会发出绿色荧光。但是在没有创口的地方,荧光素浓度较高,就不会发出荧光了,在紫外线下看起来就是黑褐色的。
荧光素的毒性很低,低到可以被注射入人体内,查找创口所在位置。因此外科医生也经常使用荧光素钠当作脑肿瘤手术时的示踪剂。原来,脑部有肿瘤的时候,附近的血脑屏障(血管和脑组织之间的“屏障”,能够拦截一些物质进出大脑)就会出问题,渗透性增加,也就是说会漏水。
血脑屏障
@bioninja
除了医学,生物学研究中也经常用荧光素来充当荧光示踪剂。因为应用广泛,荧光素被列入了世界卫生组织基本药物标准清单。
不过要注意的是,口服或者在身上涂抹荧光素有时会引起呕吐等不良症状,所以小朋友就不要把荧光笔往嘴巴里戳了,多吃荧光素并不会让你变成绿巨人啊。
对了,喜欢荧光素荧光的小朋友可以关注一下圣帕特里克节,这个节日里许多欧美城市会用荧光素把城里的河水染绿,届时男孩子女孩子们也会穿上荧光素色的衣服,互相为对方戴上荧光素色的帽子,场面十分感人。