Fluoresointi

Fluoresointi on optinen luminesenssin ilmiö, jossa aine emitoi valoa sen jälkeen, kun siihen on absorboitu valoa. Prosessi perustuu elektronien virittymiseen korkeammille energiatasoille; palautuessaan nämä elektronit vapauttavat fotoneja. Emission aallonpituus on tyypillisesti pidempi kuin eksitoivan valon aallonpituus, mikä tunnetaan Stokesin siirtymänä. Fluoresenssi on nopeasti tapahtuvaa, ja signaali riippuu fluoroforin kemiallisesta rakenteesta sekä ympäristön tekijöistä kuten pH:sta ja ympäröivästä koostumuksesta.

Fluoroforit ovat aineita, jotka voivat fluoresoida. Niihin kuuluvat orgaaniset väriaineet, fluoresoivat proteiinit (esim. GFP-suvun proteiinit) sekä kvanttipisteet. Näiden valossa aktivoituminen mahdollistaa erityyppisen kuvantamisen ja analyysin. Yleisimpiä sovelluksia ovat fluoresenssimikroskopia, spektroskopia ja kvantitatiivinen mittaus sekä biomolekyylien paikantaminen solussa. Yhteisissä tekniikoissa kuten FRET (fluoresenssi-energian siirto) tutkitaan molekyylien vuorovaikutusta.

Käyttökohteet kattavat biolääketieteen, immunologian, solubiologian sekä materiaalitutkimuksen. Turvallisuuteen ja käytännön rajoituksiin liittyy fotobleachingin ja fototoksisuuden riski sekä fluoroforin ominaisuudesta riippuva haihtuminen, kirkkaus ja spektriherkkyys.

Historia: Fluoresenssi havaittiin ja nimettiin 1800-luvulla. Sir George Gabriel Stokes kuvasi ilmiön ja määritti siirtymän, jolloin ilmiö sai nimen Stokesin siirtymä.