ratiometrisch

Ratiometrisch beschreibt ein Messprinzip, bei dem das Verhältnis zweier Messsignale als zentrale Messgröße verwendet wird. Ziel ist es, systematische Einflüsse wie Lichtintensität, Probenhöhe, Detektor-Empfindlichkeit oder Verschiebungen in der Konzentration des Messmaterials zu korrigieren, indem man relative Änderungen statt absoluter Intensitäten auswertet.

Dieses Vorgehen wird vor allem in der Optik und Biologie angewendet. In der Fluoreszenzmessung nutzt man häufig zwei Kanäle oder zwei Anregungs- bzw. Emissionssignale desselben Markers. Durch das Raten, etwa das Verhältnis der Fluoreszenzwellenlängen oder der Emissionen zweier Indikatoren, ergibt sich eine Größe, die weniger empfindlich gegenüber Ausbreitungs- bzw. Instrumentenfehlern ist. Beispiele sind ratiometrische Calcium-Indikatoren wie Fura-2 oder Indo-1, die durch unterschiedliche Anregungs- oder Emissionskanäle Kalziumkonzentrationen liefern. Ebenso kommen ratiometrische pH-Indikatoren und FRET-basierte Sensoren zum Einsatz, bei denen das Verhältnis von Donor- zu Akzeptor-Emissionen die geforderte Information liefert.

Vorteile der ratiometrischen Messung liegen in der Robustheit gegenüber Messfehlern und in der Möglichkeit, Veränderungen relativ zur Referenz zu verfolgen. Nachteile ergeben sich durch die Notwendigkeit zweier Kanäle, potenzielle Überlappungen von Spektren, Bleiche-Effekte und einen erhöhten Kalibrierungsaufwand.

In vielen Bereichen, von der Zellbiologie über die Pharmakologie bis zur Umweltmessung, ermöglicht das ratiometrische Prinzip zuverlässigere quantitative Aussagen als rein intensitätsbasierte Messungen.