Einzelmolekülfluoreszenzspektroskopie

Die Einzelmolekülfluoreszenzspektroskopie (englisch Single Molecule Fluorescence Spectroscopy) ist eine Methode der physikalischen Chemie, um einzelne Moleküle sichtbar zu machen. In der Regel wird ein Konfokalmikroskop verwendet, welches es erlaubt, die Größe des Detektionsvolumens auf unter einen Femtoliter (0,000 000 000 000 001 Liter) zu begrenzen. Dadurch wird erreicht, dass sich bei geeigneter weiterer Verdünnung der zu untersuchenden Moleküle im Durchschnitt weniger als ein fluoreszenzaktives Molekül im Fokus befindet. Nach Anregung durch einen geeigneten Laser werden vom angeregten Molekül Photonen emittiert. Detektiert man diese Photonen, so charakterisieren sie die Eigenschaften individueller Moleküle, welche bei Ensemblemessungen verborgen bleiben würden.

Ensemble- vs. Einzelmolekülmessungen

Misst man während einer Ensemblemessung die gesamte Fluoreszenzintensität einer Probe mit zum Beispiel 10 fluoreszenzaktiven Molekülen, so erhält man einen bestimmten zeitlichen Mittelwert. Dieser verbirgt jedoch, dass von den 10 Molekülen eventuell 6 nur schwach fluoreszieren und die anderen 4 den Hauptteil der gemessenen Fluoreszenzintensität ausmachen.

Anwendungen

• Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie
• Förster-Resonanz-Energie-Transfer

Literatur

• C. Gell, A. Smith und D. Brockwell : Handbook of Single Molecule Fluorescence Spectroscopy. Oxford Univ. Press 2006 ISBN 9780198529422

Weblinks

• Tutorials zum Prinzip der Messung und den Anforderungen an die Moleküle