Was ist Fluoreszenz-Spektroskopie?
Die Fluoreszenz-Spektroskopie ist eine Methode, um die Absorption und Emission von Licht durch Moleküle zu untersuchen. Dabei wird die Probe mit Licht bestrahlt, das eine bestimmte Wellenlänge hat. Wenn das Molekül das Licht absorbiert, wird es angeregt und gibt diese Energie in Form von Fluoreszenz ab. Diese Emission kann dann gemessen werden, um Informationen über das Molekül zu erhalten.
Die Fluoreszenz-Spektroskopie wird in verschiedenen Bereichen eingesetzt, wie zum Beispiel in der Medizin, der Materialwissenschaft und der Umweltforschung. Sie ist eine sehr empfindliche Methode, die es ermöglicht, auch sehr geringe Konzentrationen von Molekülen zu messen.
Grundlagen der Fluoreszenz-Spektroskopie
Die Fluoreszenz-Spektroskopie beruht auf den physikalischen Eigenschaften von Atomen und Molekülen. Wenn ein Molekül von einem Photon getroffen wird, kann es angeregt werden und in einen höheren Energiezustand übergehen. Nach einer gewissen Zeit fällt das Molekül wieder in den Grundzustand zurück und gibt dabei ein Photon ab. Dieses Photon hat eine höhere Wellenlänge als das Photon, das das Molekül angeregt hat.
Die Fluoreszenz-Spektroskopie kann genutzt werden, um die Struktur und Konformation von Molekülen zu untersuchen. Dabei wird die Emission des Moleküls bei verschiedenen Wellenlängen gemessen und daraus Rückschlüsse auf das Molekül gezogen.
Anwendungen der Fluoreszenz-Spektroskopie
Die Fluoreszenz-Spektroskopie findet in vielen Bereichen Anwendung. In der Materialwissenschaft wird sie eingesetzt, um die Eigenschaften von Materialien wie Polymeren, Proteinen und Nanopartikeln zu untersuchen. In der Umweltforschung kann sie dazu genutzt werden, um die Konzentration von Schadstoffen wie Dioxinen und polychlorierten Biphenylen (PCBs) zu messen.
In der Medizin wird die Fluoreszenz-Spektroskopie genutzt, um Tumorzellen zu erkennen. Dabei wird ein fluoreszierender Farbstoff in den Körper injiziert, der sich in den Krebszellen anreichert. Wenn das Gewebe dann mit Licht bestrahlt wird, gibt der Farbstoff ein Signal ab, das von einem speziellen Gerät erfasst wird. Auf diese Weise können Ärzte Tumoren in einem frühen Stadium erkennen und behandeln.
Beispiel: Fluoreszenz-Spektroskopie in der Medizin
Ein Beispiel für die Anwendung der Fluoreszenz-Spektroskopie in der Medizin ist die Erkennung von Prostatakrebs. Dabei wird ein fluoreszierender Farbstoff in den Körper injiziert, der sich in den Krebszellen anreichert. Wenn das Gewebe dann mit Licht bestrahlt wird, gibt der Farbstoff ein Signal ab, das von einem speziellen Gerät erfasst wird.
Die Fluoreszenz-Spektroskopie ermöglicht es, Tumoren in einem frühen Stadium zu erkennen und zu behandeln. Dadurch kann die Überlebensrate der Patienten deutlich verbessert werden. Zudem ist die Methode sehr schonend und hat im Vergleich zu anderen Verfahren wie der Biopsie oder der Computertomographie nur geringe Risiken und Nebenwirkungen.
