Was ist Fluoreszenzspektroskopie?

Was ist ein Fluoreszenzspektrum?

Abbildung. 1: Ein Fluoreszenzanregungsspektrum (blau) und ein Emissionsspektrum (violett) sind Spiegelbilder voneinander

Fluoreszenzspektren im stationären Zustand entstehen, wenn Moleküle, die durch eine konstante Lichtquelle angeregt werden, Fluoreszenz aussenden und die emittierten Photonen oder die Intensität als Funktion der Wellenlänge gemessen werden. Bei einem Fluoreszenz-Emissionsspektrum wird die Anregungswellenlänge festgelegt und die Emissionswellenlänge abgetastet, um ein Diagramm der Intensität in Abhängigkeit von der Emissionswellenlänge zu erhalten.

Bei einem Fluoreszenz-Anregungsspektrum wird die Emissionswellenlänge festgelegt und die Wellenlänge des Anregungsmonochromators abgetastet. Auf diese Weise liefert das Spektrum Informationen über die Wellenlängen, bei denen eine Probe absorbiert, um bei der für die Beobachtung gewählten Emissionswellenlänge zu emittieren. Es entspricht dem Absorptionsspektrum, ist aber in Bezug auf die Nachweisgrenzen und die molekulare Spezifität eine viel empfindlichere Technik. Anregungsspektren sind spezifisch für eine einzige emittierende Wellenlänge/Spezies, im Gegensatz zu einem Absorptionsspektrum, das alle absorbierenden Spezies in einer Lösung oder Probe misst. Die Emissions- und Anregungsspektren für ein bestimmtes Fluorophor sind spiegelbildlich zueinander. Normalerweise liegt das Emissionsspektrum bei höheren Wellenlängen (niedrigerer Energie) als das Anregungs- oder Absorptionsspektrum.

Diese beiden Spektraltypen (Emission und Anregung) werden verwendet, um zu sehen, wie sich eine Probe verändert. Die spektrale Intensität und/oder die Wellenlänge des Peaks kann sich durch verschiedene Faktoren wie Temperatur, Konzentration oder Wechselwirkungen mit anderen Molekülen in der Umgebung verändern. Dazu gehören Quencher-Moleküle und Moleküle oder Materialien, die an der Energieübertragung beteiligt sind. Einige Fluorophore reagieren auch empfindlich auf Eigenschaften der Lösungsmittelumgebung wie pH-Wert, Polarität und bestimmte Ionenkonzentrationen.