Technologie

laser-induzierte Fluoreszenzspektroskopie

Die Messung von Fluoreszenzen besitzt aufgrund der hohen Nachweisempfindlichkeit und Spezifität der Methode eine große Bedeutung in der biotechnologischen und medizinischen Analytik. Bekannte und häufig genutzte Messgrößen sind die Fluoreszenzintensität, das Fluoreszenzspektrum und die Fluoreszenzpolarisation. Die Messung dieser Größen kann für den empfindlichen Analyt-Nachweis, die Detektion einer Affinitätsreaktion (z.B. zwischen Antikörper und Antigen) oder die Untersuchung von Kinetiken chemischer Reaktionen genutzt werden. Eine weitere Messgröße ist die Fluoreszenzlebensdauer. Sie ist eine molekülspezifische physikalische Konstante und gibt Auskunft über Art des vorliegenden Moleküls sowie über seinen physikalisch-chemischen Zustand. Die Fluoreszenzlebensdauer kann beeinflusst werden von der lokalen Mikroumgebung der Moleküle, von Lösungsmittel, pH-Wert, Bindungszustand, Temperatur, ...

Die Fluoreszenzlebensdauern der meisten fluoreszierenden Moleküle liegen im Bereich weniger Nanosekunden. Für ihre Messung ist die Anregung mit sehr kurzen Laserimpulsen und die Detektion des Fluoreszenzabklingens mit einer hohen zeitlichen Auflösung erforderlich. Der Mikrotiterplatten-Reader LF 500 NanoScan FLT besitzt als Lichtquelle eine Stickstofflaser- Farbstofflaser-Kombination. Sie bildet die Basis für einen mehr als 6 Größenordnungen umfassenden Dynamikbereich der Lebensdauermessung von etwa 1 Nanosekunde bis zu einigen Millisekunden. Das Messinstrument LF 402 Metabolic nutzt ebenfalls die laser-induzierte und zeitaufgelöste Fluoreszenzmessung für eine verbesserte Selektivität bei der Detektion der Stoffwechsel-bezogenen Autofluoreszenz von Zellen und Geweben. Hierbei benutzt der Anwender eine faseroptische Sonde für die Messung seiner Probe und ist damit nicht auf Proben in Küvettenform begrenzt.

Was ist eigentlich die Fluoreszenzlebensdauer?

Das Abklingen der Fluoreszenz nach einer Impulsanregung folgt einem exponentiellen Gesetz: