蛍光共鳴エネルギー移動
FRET効率 ( E {\displaystyle E} ) とは、エネルギー移動遷移の量子収率、すなわちドナー励起数あたりのエネルギー移動数の割合である。 つまり速度論的に表すと、
E = k E T k f + k E T + ∑ k i {\displaystyle E={\frac {k_{ET}}{k_{f}+k_{ET}+\sum {k_{i}}}}}
ここで、 k E T {\displaystyle k_{ET}\ } はエネルギー移動速度、 k f {\displaystyle k_{f}\ } は輻射減衰速度、 k i {\displaystyle k_{i}\ } は他の脱励起経路の速度定数である。
一方、FRET効率は以下に依存する。
ドナーとアクセプターの間の距離 r {\displaystyle r\ }
ドナーの発光スペクトルとアクセプターの吸収スペクトルの重なり J {\displaystyle J\ }
ドナーの発光双極子モーメントとアクセプターの吸収双極子モーメントとの相対配向κ
FRET効率 E {\displaystyle E\ } は、双極子-双極子カップリングによりドナーとアクセプターの距離 r {\displaystyle r\ } の6乗に反比例する
E = 1 1 + ( r / R 0 ) 6 {\displaystyle E={\frac {1}{1+(r/R_{0})^{6}}}\!}
ここで R 0 {\displaystyle R_{0}\ } は「フェルスター距離」と呼ばれ、エネルギー移動効率が50%でのドナーとアクセプターの距離である。