Was bedeutet Fluorophor?

Fluorophor: Ein Überblick

Definition

Ein Fluorophor ist eine fluoreszierende chemische Verbindung, die bei Lichtanregung Licht wieder emittieren kann. Fluorophore werden auch als Fluoreszenzsonden oder Fluoreszenzfarbstoffe bezeichnet.

Funktion

Fluorophore absorbieren typischerweise Energie in Form von Photonen aus einem bestimmten Wellenlängenbereich (Anregungsspektrum) und geben dann Energie in einem anderen, normalerweise längeren Wellenlängenbereich ab (Emissionsspektrum). Der Energieunterschied zwischen dem absorbierten und dem emittierten Licht wird als Stokes-Verschiebung bezeichnet.

Anwendungen

• Biologische Bildgebung: Fluorophore werden häufig in der Mikroskopie und Fluoreszenzspektroskopie verwendet, insbesondere in biologischen Kontexten zum Markieren und Abbilden von Zellen, Geweben oder Biomolekülen.
• Chemische Sensoren: Sie können als Sensoren fungieren und verschiedene chemische Veränderungen in der Umgebung, in der sie platziert werden, erkennen, wodurch die Erkennung von Ionen, Molekülen oder pH-Änderungen möglich wird.
• Durchflusszytometrie: Spezifische Fluorophore werden mit Antikörpern konjugiert, um während der Durchflusszytometrie verschiedene Zelltypen oder Biomoleküle innerhalb einer heterogenen Zellpopulation zu identifizieren.
• Medizinische Diagnostik: Fluorophore werden im medizinischen Bereich für diagnostische Zwecke eingesetzt, einschließlich Immunfluoreszenztests, mit denen das Vorhandensein bestimmter Proteine ​​oder Krankheitserreger nachgewiesen werden kann.

Wichtige Eigenschaften

• Anregungs- und Emissionsspektrum: Der spezifische Wellenlängenbereich, in dem ein Fluorophor Licht absorbiert und emittiert.
• Quantenausbeute: Die Effizienz des Fluoreszenzprozesses, definiert als das Verhältnis der Anzahl der emittierten Photonen zur Anzahl der absorbierten Photonen.
• Fluoreszenzlebensdauer: Die durchschnittliche Zeit, die der Fluorophor in seinem angeregten Zustand verbleibt, bevor er ein Photon aussendet.
• Photostabilität: Die Widerstandsfähigkeit eines Fluorophors gegen Photobleichen oder Zerfall bei längerer Einwirkung der Anregungslichtquelle.

Beispiele für Fluorophore

Fluorophore spielen in der wissenschaftlichen Forschung, Diagnostik und medizinischen Bildgebung eine entscheidende Rolle, da sie bei Anregung sichtbares Licht aussenden und so die Visualisierung verschiedener biologischer und chemischer Prozesse ermöglichen.