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FluoreszenzZoomA-Z

Fachgebiet - Physik

Fluoreszenz ist eine vom Namen des Minerals Fluorit (Flussspat CaF2) abgeleitete Bezeichnung für die spontane Emission von Licht. Die Energieabgabe tritt dabei innerhalb von 1010 bis 107 s  nach Anregung durch Bestrahlung ein. Dadurch unterscheidet sich die Fluoreszenz von der Phosphoreszenz, die aus dem längerlebigen Triplettzustand heraus erfolgt (103s).

Fluoreszenz wird sowohl bei anorganischen als auch bei organischen Stoffen beobachtet. Je nach Wellenlänge der anregenden Strahlung spricht man z.B. von optischer Fluoreszenz oder von Röntgenfluoreszenz. Da durch Schwingungsrelaxation ein Teil der Anregungsenergie umgewandelt wird, ist die Wellenlänge der emittierten Strahlung in der Regel energieärmer, d.h. längerwellig. Diese Differenz wird als Stokes'sche Verschiebung bezeichnet. Sind die Wellenlängen für Anregung und Emission gleich, spricht man von Resonanzfluoreszenz.

Fluoreszenz wird in der Technik vielfältig angewendet (z.B. Beschichtung von Leuchtstoffröhren, Signalfarben, optische Aufheller, Sicherheitsmerkmale in Banknoten und Dokumenten usw.) und auch häufig in analytischen Verfahren eingesetzt (Fluoreszenzspektroskopie, Fluoreszenzmarker in der Biochemie, forensische Verfahren, Mikroskopie, Mineralogie usw.).

Siehe auch: Chemolumineszenz , Photolumineszenz

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

Die PCR in der PraxisLevel 1120 min.

BiochemieArbeitsmethodenGentechnische Verfahren

Die PCR ist seit vielen Jahren als molekularbiologische Standardmethode im Labor etabliert. Jede Anwendung kann jedoch besondere Anforderungen an diese Technik stellen, z.B. hinsichtlich der Menge an Ausgangssubstrat, des optimalen Temperaturbereichs oder der Verwendung von mRNA anstatt DNA als Ausgangsmaterial. Die real-time-PCR ist die derzeit wichtigste Weiterentwicklung des ursprünglichen PCR-Verfahrens, das lediglich eine Endpunktbestimmung erlaubte. Mit der real-time-PCR kann eine Reaktion anhand der Lichtemission von Fluoreszenz-Sonden quasi in Echtzeit verfolgt und auch die Menge an Ausgangssubstrat bestimmt werden.

Methoden zur Beobachtung von MolekülschwingungenLevel 230 min.

ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie

In diesem Kapitel werden die Methoden zur Beobachtung von Molekülschwingungen behandelt. Besondere Beachtung finden darin die IR- und Raman-Spektroskopie. Behandelt werden in diesem Abschnitt vor allem die Entstehung der Spektren und die Auswahlregeln zu den o.g. Methoden. Anhand einiger Animationen und Aufgaben kann das Wissen vertieft werden.

Kombinatorisches WirkstoffdesignLevel 360 min.

PharmaziePharmazeutische ChemieWirkstoffdesign

Das Ziel des kombinatorischen Designs ist es, eine möglichst große Zahl von potenziellen Wirkstoffen aus der Kombination bzw. Permutation einfacher Grundstoffe zu erzeugen. Im Gegensatz zur konventionellen Synthese von Wirkstoffen, die gezielt von wenigen Ausgangsstoffen zu einem oder wenigen gewünschten Endprodukten abläuft, versucht die kombinatorische Synthese eine möglichst große Vielfalt von Syntheseprodukten zu erreichen. Das kombinatorische Wirkstoffdesign lebt vom Prinzip, dass eine große Zahl von testbaren Substanzen auch die Anzahl möglicher neuer Leitstrukturen erhöht. Ein zweiter Vorteil der kombinatorischen Methode setzt ein, nachdem durch Versuch und Irrtum neue Leitstrukturen gefunden wurden. Da es in der kombinatorischen Synthese relativ einfach ist, Strukturen systematisch zu modifizieren, erhöht sich die Chance und vermindert sich der Zeitaufwand, gefundene Leitstukturen zu optimieren.