Was ist ein Fluorometer?
Ein Fluorometer ist eine spezielle Art von optischem Gerät, das normalerweise in Laborumgebungen verwendet wird und die Fluoreszenzqualität von biologischen oder mineralischen Proben messen kann. Fluoreszenz tritt auf, wenn eine Substanz sichtbares Licht emittiert und zu leuchten scheint, nachdem sie einer Art Strahlung ausgesetzt wurde, sei es sichtbares Licht selbst oder energiereiche Strahlung wie Röntgenstrahlung. Diese Eigenschaft ähnelt der Phosphoreszenz, bei der es sich um eine Niedertemperatur-Lichtemission eines Energie- oder Strahlungsaufbaus einer Substanz handelt. Das Fluorometer kann entweder ein Handgerät oder ein Tischgerät sein, und seine Empfindlichkeit kann mithilfe von Filtern und je nach dem, was untersucht wird, auf bestimmte Wellenlängen des Lichts abgestimmt werden.
Das Design eines typischen Fluorometers besteht aus mehreren Schlüsselkomponenten. Es hat eine Eingangsquelle für normales sichtbares Licht, und dieses Licht wird durch ein Anregungsfilter geleitet, das es nur bestimmten Wellenlängen erlaubt, auf eine Probenzelle des zu untersuchenden Materials zu treffen. Wenn dieses organische oder anorganische Material von diesen kontrollierten Wellenlängen des Lichts bombardiert wird, fluoresziert es und emittiert eigenes charakteristisches Licht, das dann durch ein Emissionsfilter geleitet wird. Die Emissionen werden von einem Lichtdetektor abgelesen, der dem Beobachter anzeigt, wie die Probe reagiert und wie ihr Inhalt ist.
Obwohl die Fluorometer-Detektion auf grundlegenden universellen Prinzipien für die Fluoreszenz basiert, gibt es verschiedene einzigartige Anwendungen und Anpassungen für die Geräte. Eine der Hauptanwendungen ist das Chlorophyll-Fluorometer, das zur Messung der Fluoreszenzqualität von Pflanzen in der Umgebung kalibriert wird. Pflanzen absorbieren nicht das gesamte Licht, das sie von der Sonne empfangen, und reflektieren einen Teil dieses Lichts durch das in ihren Zellstrukturen enthaltene grüne Chlorophyllpigment in die Umgebung zurück. Die Messung dieser Fluoreszenz kann bei der Bestimmung des Gesundheitszustands von Pflanzen hilfreich sein und spielt eine wichtige Rolle in der Agrar- und Botanikforschung.
Handheld-Fluorometer-Geräte sind auch in der Medizin und in der biologischen Forschung weit verbreitet. Flüssige Proben können Spuren bakterieller Enzyme erhalten, die chemische Reaktionen und Fluoreszenz in der Lösung hervorrufen, um in wenigen Minuten das Vorhandensein anderer Bakterien auf dem Niveau der anfänglichen Reproduktionskolonie nachzuweisen. Dieselben Geräte können verwendet werden, um fluoreszierende anorganische Moleküle zu detektieren, die beispielsweise nur einen Teil pro Billion ausmachen. Einige Ärzte empfehlen, sie zum Nachweis ähnlicher Mineralien wie Zinkprotoporphyrin (ZPP) zu verwenden, was auf einen Eisenmangel bei Patienten hinweisen kann. Der Nachweis von Fluorometern ist auch in der geologischen Forschung weit verbreitet, beispielsweise bei der Analyse von Proben, um festzustellen, ob Uranvorkommen in ausreichender Konzentration vorhanden sind, damit Bergbauarbeiten stattfinden können.