Fluoreszenzbilderstellung

Fluoreszenzbilderstellung bezeichnet die Erzeugung von Bildern durch fluoreszierende Substanzen. In der Mikroskopie wird Licht genutzt, das Fluorophore anregt; deren Emission wird gesammelt, um Kontrast zu erzeugen. Fluorophore absorbieren Licht in kurzen Wellenlängen und geben es in längeren Wellenlängen wieder ab.

Typen von Fluorophoren umfassen Farbstoffe, Fluoreszenzproteine wie die GFP-Familie und genetische Reporter. Labeling-Methoden reichen von Immunfluoreszenz über Fluoreszenz-in-situ-Hybridisierung bis zu zellulären Genetikansätzen. Autofluoreszenz kann Störungen verursachen.

Der Aufbau umfasst eine Lichtquelle (LED oder Laser), optische Filter und Reflektions- bzw. dichroitische Spiegel, ein Objektiv und einen Detektor wie eine Kamera oder einen Photomultiplier. Moderne Systeme verwenden oft konfokale oder zwei-Photonen-Mikroskope, um Schnittebenen und Tiefen zu erfassen.

Zu den Bildgebungsmodi gehören Weitfeldfluoreszenz, konfokale Mikroskopie, Spinning-Disc und Zwei-Photonen-Mikroskopie; es gibt auch Superauflösungstechniken wie STED oder PALM/STORM. Die Wahl hängt von Probenbeschaffenheit, gewünschter Auflösung und Tiefenlage ab.

Daten werden mit Hintergrundkorrektur, Deconvolution und Spektralaufklärung verarbeitet. Oft werden mehrere Kanäle getrennt erfasst und anschließend zu farbigen Composite-Bildern zusammengesetzt.

Anwendungen finden sich in Biologie, Medizin und Materialwissenschaft. Vorteile sind hohe Spezifität und Lokalisierung einzelner Moleküle; Einschränkungen umfassen Photobleaching, Phototoxicität, Autofluoreszenz und mögliche Kanalüberlappung.

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