Was ist ein Fluorophor?
Ein Fluorophor ist der Teil eines Moleküls, der für die Erzeugung einer Fluoreszenzemission im sichtbaren Lichtspektrum verantwortlich ist. Als Chromophore bezeichnet, absorbieren Fluorophore unterschiedliche Wellenlängen des Lichts und erzeugen so das sichtbare Licht. Dies ist im Wesentlichen eine Region, in der sich die Bahnen der Elektronen zweier verschiedener Moleküle befinden. Das Licht trifft auf diese Region und regt die Elektronen an, um das Licht zu erzeugen. Im Falle eines Fluorophors bewirkt dies die Stimulierung einer weniger energetischen Wellenlänge.
Photonen werden vom Fluorophorenspektrum absorbiert, aber anstatt eine höhere Anregungsrate innerhalb des Elektrons zu erzeugen, erzeugt es eine niedrigere Rate. Dies verursacht die hellen Bilder, die normalerweise mit Fluoreszenz verbunden sind. Je heller das Belichtungslicht ist, desto geringer ist im Wesentlichen die Fluoreszenz. Das ist der Grund, warum viele fluoreszierende Farben in Lichtquellen wie Schwarzlicht am besten zu sehen sind.
Fluorophore können natürlich vorkommen oder werden mit künstlichen Methoden eingeführt. Viele Fische und Felsen behalten natürliche Niveaus dieses Chromophors bei. Es ist jedoch in der wissenschaftlichen Gemeinschaft am weitesten verbreitet, wenn es für Forschungszwecke verwendet wird. Es hilft bei der Analyse bestimmter Materialeigenschaften und ermöglicht es Forschern, Reaktionen und Veränderungen in den Bereichen Biochemie und Proteinstudie zu identifizieren. Beispielsweise nutzt die Disziplin der Immunfluoreszenz die Technik, um Antigene und Antikörper auf subzellulärer Ebene zu markieren.
Das in der Forschung am häufigsten verwendete Fluorophor ist Fluoresceinisothiocyanat, eine Substanz, die chemisch an Moleküle gebunden werden kann. Dies gibt Wissenschaftlern die Möglichkeit, die Veränderungen in nicht fluoreszierenden Substanzen zu visualisieren. Andere Beispiele schließen Cumarin, Cyanin und Rhodamin ein. Bestimmte fluoreszierende Substanzen können sich aufgrund von Änderungen des pH-Werts negativ auf die Forschung auswirken. Im Laufe der Forschung werden neue Farbstoffe mit jeweils unterschiedlichen Anwendungen entwickelt, die weniger störende Veränderungen an Molekülen ermöglichen.
Neben der reinen Wissenschaft ist die Modifizierung von Fluorophoren ein beliebter Weg, um Produkte an Verbraucher zu vermarkten. Ein Hauptbeispiel hierfür ist der GloFish ™, ein gentechnisch veränderter Zebrafisch, der in den Farben Rot, Grün oder Orange erhältlich ist. 1999 versuchten Wissenschaftler der National University of Singapore, einen Fisch zu entwickeln, der Verschmutzungen erkennen kann. Durch die Verschmelzung des grün fluoreszierenden Proteins einer Qualle mit dem Zebrafisch zeigte das Tier eine helle Fluoreszenz, insbesondere unter Schwarzlicht. Bald wurde entdeckt, dass zusätzliche Attribute aus anderen Quellen, wie z. B. Meereskorallen, verwendet werden konnten, um neue Farben zu erzeugen, die den Verkauf von lebenden fluoreszierenden Tieren als Haustiere ermöglichten.