Wat is een fluorofoor?
Een fluorofoor is het deel van een molecuul dat verantwoordelijk is voor het creëren van een fluorescerende emissie in het zichtbare lichtspectrum. Bekend als chromoforen, worden verschillende golflengten van licht geabsorbeerd door fluoroforen, waardoor het zichtbare licht ontstaat. Dit is in wezen een gebied waarin de banen van de elektronen van twee verschillende moleculen zich bevinden. Het licht beïnvloedt dit gebied en exciteert de elektronen om het licht te creëren. In het geval van een fluorofoor veroorzaakt dit de stimulatie van een minder energieke golflengte.
Fotonen worden geabsorbeerd door het fluorofoorspectrum, maar in plaats van een hogere snelheid van opwinding binnen het elektron te creëren, produceert het een lagere snelheid. Dit veroorzaakt de heldere beelden die meestal worden geassocieerd met fluorescentie. In wezen, hoe helderder het belichtingslicht, hoe minder fluorescentie er wordt waargenomen. Dat is de reden dat veel fluorescerende kleuren het beste worden gezien in lichtbronnen zoals zwart licht.
Fluoroforen kunnen op natuurlijke wijze bestaan of worden geïntroduceerd met behulp van kunstmatige methoden. Veel vissen en rotsen behouden de natuurlijke niveaus van deze chromofoor. Het komt echter het meest voor in de wetenschappelijke gemeenschap wanneer het wordt gebruikt voor onderzoek. Het helpt bij de analyse van bepaalde eigenschappen van materialen, waardoor onderzoekers reacties en veranderingen op het gebied van biochemie en eiwitstudie kunnen identificeren. De discipline immunofluorescentie gebruikt bijvoorbeeld de techniek om antigenen en antilichamen op het subcellulaire niveau te labelen.
De meest gebruikte fluorofoor in onderzoek is fluoresceïne-isothiocyanaat, een stof die chemisch aan moleculen kan worden gehecht. Dit geeft wetenschappers een manier om de veranderingen in niet-fluorescerende stoffen te visualiseren. Andere voorbeelden zijn coumarine, cyanine en rhodamine. Bepaalde stoffen die fluorescentie gebruiken, kunnen nadelige gevolgen hebben voor het onderzoek, vanwege veranderingen in de pH-waarden. Naarmate het onderzoek vordert, worden nieuwe kleurstoffen ontwikkeld, elk met verschillende toepassingen die minder ingrijpende veranderingen in moleculen mogelijk maken.
Naast pure wetenschap is fluorofoormodificatie een populaire manier geworden om producten aan consumenten op de markt te brengen. Een belangrijk voorbeeld hiervan is de GloFish ™, genetisch gemodificeerde zebravis die te koop is in fluorescerende kleuren rood, groen of oranje. In 1999 probeerden wetenschappers van de Nationale Universiteit van Singapore een vis te maken die vervuiling kon detecteren. Door het groene fluorescerende eiwit van een kwal samen te voegen met de zebravis, vertoonde het dier een heldere fluorescentie, vooral onder zwarte lichten. Al snel werd ontdekt dat extra attributen uit andere bronnen, zoals zeekoraal, konden worden gebruikt om nieuwe kleuren te creëren, waardoor de weg vrij werd voor levende fluorescerende dieren om als huisdieren te worden verkocht.