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[[Datei:FluoriteUV.jpg|mini|Violette [[Fluorit]]-Zwillingskristalle (oben) unter kurzwelligem [[Ultraviolettstrahlung|UV-Licht]] (unten)]]
[[Datei:Adaptive-Evolution-of-Eel-Fluorescent-Proteins-from-Fatty-Acid-Binding-Proteins-Produces-Bright-pone.0140972.g001.jpg|mini|Fluoreszierende Organismen, aufgenommen vor [[Little Cayman]]]]

'''Fluoreszenz''' ({{IPA|fluorɛsˈt͜sɛnt͜s}}) ist die [[spontane Emission]] von [[Licht]] kurz nach der Anregung eines Materials durch Licht. Dabei sind die emittierten [[Photon]]en in der Regel energieärmer als die vorher absorbierten.
[[Physikalisches System|Physikalische Systeme]], bei denen Fluoreszenz auftritt, heißen ''Fluorophore''. Fluoreszente Stoffe, die für Färbungen verwendet werden, werden ''Fluorochrome'' oder ''Fluoreszenzfarbstoffe'' genannt. Ist das anregbare Material Teil eines Organismus, spricht man auch von ''Biofluoreszenz'' (in Analogie zu [[Biolumineszenz]]). Ist ein Gegenstand von selbst fluoreszent, also ohne dass er angefärbt werden muss, spricht man von ''Autofluoreszenz'' oder ''Eigenfluoreszenz''.

Im Gegensatz zur [[Phosphoreszenz]] erfolgen bei der Fluoreszenz [[Erlaubter Übergang|erlaubte Übergänge]] zwischen zwei elektronischen Zuständen. Die angeregten Zustände haben daher eine kurze Lebensdauer und die Fluoreszenz klingt nach kurzer Zeit ab.

== Geschichte ==
Bereits im 19. Jahrhundert wurde über die Fluoreszenz des [[Aesculin]]s bzw. sonnenlichtbestrahlter, wässriger Auszüge von [[Rosskastanie]]nrinde berichtet.<ref>J. C. Poggendorf (Hrsg.): ''Annalen der Physik.'' Band 4, Verlag J. A. Barth, Leipzig 1854, S. 313.</ref><ref>H. J. Meyer (Hrsg.): ''Neues Konversations-Lexikon – Ein Wörterbuch des allgemeinen Wissens.'' Band 6, Verlag Bibliographisches Institut, Hildburghausen 1863, S. 936.</ref> Diesen Effekt untersuchte der deutsche Chemiker [[Paul Krais]] (1866–1939), indem er Wolle und Flachs mit Aesculin-haltigen Extrakten der Rosskastanie versetzte und damit eine optische Aufhellung erzielte.<ref>[http://www.chemie.uni-jena.de/institute/oc/weiss/aufheller.htm ''Optische Aufheller: Geschichtliches und Stoffgruppen''.] D. Weiß Online, Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie, Friedrich-Schiller-Universität Jena.</ref>

Der Begriff Fluoreszenz (im Original „fluorescence“) wurde 1852 von [[George Gabriel Stokes]] eingeführt.<ref name="Stokes">G. G. Stokes: ''On the change of refrangibility of light.'' In: ''Phil. Trans.'' 142, 1852, S. 463–562.</ref> Das Wort leitet sich vom manchmal fluoreszierenden Mineral [[Fluorit]] (Flussspat, Calciumfluorid, CaF2) ab.

== Phosphoreszenz und Fluoreszenz ==
Sowohl Fluoreszenz als auch Phosphoreszenz sind Formen der [[Lumineszenz]] (kaltes Leuchten) und sind [[photophysikalische Prozesse]].

Fluoreszenz ist jedoch dadurch gekennzeichnet, dass sie nach dem Ende der Bestrahlung rasch (meist innerhalb einer Millionstelsekunde) endet. Bei der Phosphoreszenz hingegen kommt es zu einem Nachleuchten, das von Sekundenbruchteilen bis hin zu Stunden dauern kann.

=== Erklärung ===
Wird der Fluorophor optisch, also durch die Absorption eines [[Photon]]s, angeregt und [[Desaktivierung|desaktiviert]] anschließend unter Aussenden von Licht, so spricht man von [[Photolumineszenz]].

Der angeregte Fluorophor verweilt nach der Absorption eine bestimmte Zeit im angeregten Zustand. Diese Zeit wird im Allgemeinen als [[Lebensdauer (Physik)|Lebensdauer]] oder im Speziellen auch als [[Fluoreszenzlebensdauer]] bezeichnet. Nach den Regeln der Quantenmechanik ist die Fluoreszenzlebensdauer kurz, da die Lichtemission „erlaubt“ ist und daher schnell erfolgt. Hintergrund ist, dass bei der Rückkehr in den Grundzustand keine [[Spin]]<nowiki/>umkehr erfolgen muss.
Die Aussendung von Fluoreszenzlicht konkurriert mit anderen photophysikalischen Prozessen (Internal Conversion, Intersystem Crossing), welche die Fluoreszenz schwächen. Die Wahrscheinlichkeit, mit der die Anregung eines Fluorophors tatsächlich zur Emission eines Fluoreszenzphotons führt, nennt man Fluoreszenz-[[Quantenausbeute]].

Das abgegebene Fluoreszenzlicht ist in der Regel gegenüber dem Anregungslicht in den langwelligen Bereich des Lichtspektrums verschoben. Dieser Effekt wird [[Stokes-Shift|Stokessche Regel]] genannt. Der Effekt beruht darauf, dass bei der elektronischen Anregung zunächst höhere Schwingungszustände des elektronisch angeregten Zustands besetzt werden, die ihre Schwingungsenergie dann durch [[Photophysikalischer Prozess#Strahlungslose Prozesse|Schwingungsrelaxation]] abgeben. Ebenso werden bei der Emission (aus dem Schwingungsgrundzustand des angeregten Zustands) oftmals zunächst höhere Schwingungszustände des Grundzustands besetzt. Im Allgemeinen wird daher zur Anregung mehr Energie aufgewendet (kürzere Wellenlänge) als bei der Emission abgegeben wird (längere Wellenlänge). Der Energieerhaltungssatz wird dabei nicht verletzt, da die Differenzenergie an die Umgebung abgegeben wurde. Im Grenzfall können natürlich Anregung und Emission jeweils zwischen den Schwingungsgrundzuständen von angeregtem und Grundzustand erfolgen. In diesem Fall erfolgen Anregung und Emission mit der gleichen Wellenlänge und man spricht von [[Resonanzfluoreszenz]].


=== Desaktivierung === 
Nichtstrahlende [[Desaktivierung]]sprozesse können durch Gegenwart bestimmter Stoffe, sogenannter ''[[Quencher]]'', gefördert werden.
Das Phänomen, dass diese Konkurrenzprozesse die Fluoreszenz vermindern, wird als [[Fluoreszenzlöschung]] (''quenching'') bezeichnet.
Ein wichtiger Quencher, besonders für die Fluoreszenz organischer Fluorophore, ist molekularer [[Sauerstoff]] (O2).
Hierauf beruhen Verfahren zur Bestimmung der [[Massenkonzentration]] von Sauerstoff in der [[Sensorik (Technik)|Sensorik]] (Sauerstoffsensor), z. B. zur Überwachung der Sauerstoffkonzentration in der [[Luft]].
Die Abhängigkeit der Fluoreszenzquantenausbeute von der Konzentration eines Quenchers wird oft durch die [[Stern-Volmer-Gleichung]] gut beschrieben.

In einem alternativen, nichtstrahlenden Prozess kann der angeregte Zustand durch ein sog. ''[[intersystem crossing]]'' seine Multiplizität zum in der Regel energetisch tieferliegenden [[Triplett (Quantenmechanik)|Triplettzustand]] (Ausnahme: z. B. molekularer [[Sauerstoff]]) ändern. Von hier aus sind wiederum verschiedene Desaktivierungskanäle offen, wobei der strahlende, d. h. Licht emittierende, als [[Phosphoreszenz]] bezeichnet wird.

== Fluoreszierende Stoffe (Auswahl) ==
[[Datei:Nile red 01.jpg|mini|[[Nilrot]] bei Tageslicht (obere Reihe) und UV-Licht (366 nm, untere Reihe) in verschiedenen Lösungsmitteln. V. l. n. r.: 1. [[Wasser]], 2. [[Methanol]], 3. [[Ethanol]], 4. [[Acetonitril]], 5. [[Dimethylformamid]], 6. [[Aceton]], 7. [[Ethylacetat]], 8. [[Dichlormethan]], 9. [[N-Hexan|''n''-Hexan]], 10. [[MTBE|''tert''-Butylmethylether]], 11. [[Cyclohexan]], 12. [[Toluol]]]]
* [[Allophycocyanin]]
* [[Berberin]]
* [[Brillantsulfaflavin]]
* [[Carnallit]]
* [[Chinin]]
* [[Cumarin-Farbstoffe|Cumarine]], z. B. [[4-Methylumbelliferon]]
* [[DAPI]]
* 1,3,2-[[Dioxaborin]]e (Komplexe von Borsäurederivaten mit 1,3-Dicarbonylverbindungen)
* [[Epicocconon]]
* [[Fluorescein]]e (z. B. [[5-Octadecanoylaminofluorescein]], [[6-Carboxy-4′,5′-dichlor-2′,7′-dimethoxyfluorescein-N-succinimidylester|6-Carboxy-4′,5′-dichlor-2′,7′-dimethoxyfluorescein-''N''-succinimidylester]])
* [[Grün fluoreszierendes Protein|Fluoreszierende Proteine]] (GFP, YFP, RFP)
* [[IAEDANS]]
* [[Indocyaningrün]]
* [[Natriumdiuranat]]
* [[Nilblau]] / [[Nilrot]]
* [[Porphyrine]] ([[Häm]]e, [[Chlorophyll]]e usw.)
* [[Squaraine]] (Quadratsäurefarbstoffe) auf Basis von ''N'',''N''-Dialkyl[[anilin]]en
* [[Riboflavin]] (Vitamin B2)
* [[Rhodamine]]
* [[Stilben]]e
* Synthetische Fluoreszenzlabel bzw. -marker wie z. B. [[ATTO-Dyes]] (ATTO-TEC GmbH, Siegen), [[Alexa-Fluor]] (Molecular Probes, [[Invitrogen]] Corp.) und [[Cyanine]] (Cy3, Cy5 usw.)
* [[TMRM+]]
: ''weitere Farbstoffe: '' in der Kategorie [[:Kategorie:Fluoreszenzfarbstoff|Fluoreszenzfarbstoff]]

== Vorkommen ==
=== Kosmische Strahlung ===
Hochenergetische [[Kosmische Strahlung]] löst in der Erdatmosphäre Teilchenkaskaden, sog. ausgedehnte Luftschauer, aus. Die geladenen Teilchen dieser Schauer regen die Stickstoffmoleküle der Luft an, so dass diese Fluoreszenzlicht ausstrahlen. Durch Messungen dieses Lichtes lassen sich Rückschlüsse auf die primäre kosmische Strahlung gewinnen. Ähnliche Phänomene sind das [[Polarlicht]], bei dem die Anregung der Luftmoleküle in erster Linie durch die Teilchen des [[Sonnenwind]]es erfolgt, und die Strahlung des leuchtenden [[Komet#Schweif|Kometenschweifs]], bei dem infolge der Wechselwirkung mit dem Sonnenwind Moleküle Licht ausstrahlen.

=== Mineralogie, Gemmologie (Edelsteinkunde) ===
[[Datei:Fluorescent minerals hg.jpg|mini|Fluoreszierende Minerale]]

[[Mineral]]ien, [[Schmuckstein]]e, [[Faser]]n und viele andere [[Werkstoff|Materialien]], die an Sammlerstücken und Antiquitäten untersucht werden, haben unterschiedliche Fluoreszenzeigenschaften, wenn sie mit kurz- oder langwelligem [[Ultraviolettstrahlung|UV-Licht]] oder mit [[Röntgenstrahlung|Röntgenstrahlen]] bestrahlt werden, und können dadurch identifiziert werden.

Auch in der Paläontologie nutzt man Fluoreszenz zum Auffinden und zur Untersuchung zahlreicher Fossilien.

=== Biofluoreszenz ===
[[Datei:Euscorpius fg01.jpg|mini|''Euscorpius italicus'' unter UV-Licht]]

Biofluoreszenz, Fluoreszenz von Organismen, ist bekannt bei [[Katzenhaie]]n.<ref>David F. Gruber, Ellis R. Loew, Dimitri D. Deheyn, Derya Akkaynak, Jean P. Gaffney, W. Leo Smith, Matthew P. Davis, Jennifer H. Stern, Vincent A. Pieribone, John S. Sparks: ''Biofluorescence in catsharks (Scyliorhinidae): Fundamental description and relevance for Elasmobranch visual ecology.'' In: ''Sci. Rep.'' Band 6, 2016, S. 24751, [[doi:10.1038/srep24751]].</ref> Es gibt aktuelle Filmaufnahmen, die Biofluoreszenz (verteilt über den ganzen Körper) zeigen,<ref>TV-Beitrag auf [[ServusTV]] am 25. Mai 2016.</ref> nachweisbar nur mit speziellem Licht. Fische, insbesondere kleine, bodengebundene Meeresfische sowie diverse [[Korallenfische]] aus verschiedenen Familien (v. a. [[Gobiidae]], [[Tripterygiidae]], [[Labridae]] und weitere) haben rot fluoreszierende Muster als Teil der Körperfärbung oder rot fluoreszierende Augen. Dies ist ein Trick, um in tieferem Wasser, in dem blau-grünes Umgebungslicht dominiert, dieses in ein auffälliges rotes Leuchten umzuwandeln. Über die genauen Mechanismen und Funktionen dieser Fluoreszenz ist noch wenig bekannt.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.biomedcentral.com/1472-6785/8/16 |titel=Red fluorescence in reef fish: A novel signalling mechanism? |autor=Nico K. Michiels u. a. |datum=2008 |sprache=en |zugriff=2011-03-14}}</ref> [[John S. Sparks]] widmete sich u. a. der Erforschung der Biolumineszenz bei Meeresfischen.<ref>P. Chakrabarty, M. P. Davis, Wm. L. Smith, R. Berquist, K. M. Gledhill, L. R. Frank, J. S. Sparks: ''Evolution of the light organ system in ponyfishes (Teleostei: Leiognathidae).'' In: ''J. Morphol.'' 272, 2011, S. 704–721. [[doi:10.1002/jmor.10941]]</ref>

Die [[Exoskelett|Cuticula]] der [[Skorpione]] fluoresziert bei Bestrahlung mit UV-Licht. Dabei werden eingelagerte [[β-Carboline]] und 7-Hydroxy-4-methyl[[cumarin]] angeregt. Auch nach dem Ableben der Tiere bleibt dieser Effekt erhalten. Mit Hilfe entsprechender Lampen können die Tiere daher bei Dunkelheit leicht entdeckt werden.

[[Datei:Haubenfedern Orangehaubenkakadu in UV Licht.jpg|mini|Haubenfedern von ''Cacatua sulphurea citrinocristata'' (2 linke Federn) und Cacatua sulphurea (3 rechte Federn) unter UV-Licht]]

[[Feder|Vogelfedern]] können ebenfalls Biofluoreszenz zeigen. Einige Papageienvögel besitzen Federn, die eine schwefelgelbe Fluoreszenz zeigen. Im Normallicht sind diese Federn (wenn sie nicht von anderen Pigmenten überlagert werden) blassgelb. Das [[Visuelle Wahrnehmung|Sehvermögen]] von Vögeln, die oft [[tetrachromat]]ische [[Auge]]n besitzen, reicht bis in den UV-Bereich. Fluoreszenz bewirkt hier eine Abdunklung des im UV-Bereich reflektierten Lichtes. Unter normalen Lichtverhältnissen ist diese Fluoreszenz zu schwach, um bemerkt zu werden.

== Anwendungsgebiete ==
Im Folgenden sollen einige Methoden und Anwendungsgebiete genannt werden:

=== Fluoreszenzspektroskopie ===
Der Begriff der [[Fluoreszenzspektroskopie]] fasst Methoden zusammen, die die Fluoreszenzeigenschaften von Fluorophoren ausnutzen, um Informationen über die untersuchten Systeme zu gewinnen. Es gibt viele natürliche und synthetische Verbindungen, die Fluoreszenz zeigen. Mit Hilfe der Spektroskopie lässt sich daher die Zusammensetzung einer Probe ermitteln.

→ ''Siehe auch: [[Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie]], [[Fluoreszenzpolarisation]], [[Fluoreszenztomographie]], [[Fluoreszenzmikroskopie]]''.

=== Aufhellung und Dekoration ===
Durch die Absorption (unsichtbaren) [[ultraviolett]]en und blauen Lichts und die Aussendung längerwelligen sichtbaren Lichts lässt sich eine Aufhellung erzielen:
* [[optische Aufheller]]
* [[Signalfarbe]] ([[Tagesleuchtfarbe]])
* [[Marker (Stift)|Textmarker]] (Tagesleuchtfarbe)

Tagesleuchtfarbe fluoresziert bereits durch die Anregung mit dem Blauanteil des Tageslichtes. Da dieser bei schlechtem Wetter und in der Dämmerung besonders hoch ist, wird eine bessere Sichtbarkeit erreicht. Tagesleuchtfarbe gibt es auch in wasserlöslicher Form.

[[Datei:Fluoreszierende Stempeltinte.jpg|mini|Fluoreszierende Stempeltinte bei Raumbeleuchtung und bei Schwarzlicht]]
Fluoreszierende Tinte oder Stempeltinte, die bei Raumbeleuchtung nicht sichtbar ist und nur bei Schwarzlicht erkennbar wird.

In Diskotheken wird oft sogenanntes ''Schwarzlicht'' ([[UV-Licht]], UV-A) benutzt, um fluoreszierende Farben, chininhaltige Getränke oder optische Aufheller in Kleidung zum Leuchten zu bringen. Bekannt sind auch Tafeln, die mit fluoreszierender Kreide beschrieben werden können. Sie können von außen oder auch von innen ([[Flutlicht]]) durch das transparente Tafelmaterial mit Ultraviolett beleuchtet sein.

[[Datei:Fluoreszierende Kunststoffplatte.jpg|mini|Fluoreszierende Kunststoffplatte bei Raumbeleuchtung und bei Schwarzlicht]]
[[Datei:Fluoreszenzlicht Plexiglas.png|mini|Fluoreszenzlicht in Plexiglas]]
Zur Gartendekoration gibt es durchsichtige, schwach eingefärbte [[Kunststoff]]<nowiki/>scheiben, die bei Tageslicht und danach aus dem Rand kräftig leuchten und aus der Fläche nur schwach. Der Anteil des Fluoreszenzlichts, der in einem flacheren Winkel zu den Oberflächen als dem [[Totalreflexion]]s-Winkel emittiert wird, kann die Platte nur an den Rändern verlassen, die so als [[Lichtleiter]] wirkt. Bei einem maximalen Brechungswinkel von 42° für Plexiglas und Luft bleibt rund 74 % des Fluoreszenzlichts in der Platte. Dieser Effekt wird auch bei den [[Solarzelle#Fluoreszenz-Zelle|Fluoreszenz-Solarzellen]] genutzt.

=== Beleuchtung ===
[[Datei:Leuchtstofflampen-chtaube050409.jpg|mini|Beispiele für [[Leuchtstofflampe]]n]] In Leuchtstofflampen wird ultraviolettes Licht, das durch [[Gasentladung]] in der mit [[Quecksilber]]dampf gefüllten Röhre erzeugt wird, in sichtbares Licht umgewandelt. In weißen [[Leuchtdiode]]n (LED) wandeln Fluoreszenzfarbstoffe, die diesen Leuchtstoffen ähnlich sind, das monochromatische blaue Licht, das ein Halbleiterkristall erzeugt, in polychromatisches weißes Licht um.

Technische Fluorophore bestehen aus Stoffen wie dem sehr häufig benutzten [[Zinksulfid]] und chemisch ähnlichen Verbindungen oder [[Oxid]]en der [[Metalle der Seltenen Erden|Selten-Erd-Metalle]]. Werden diese Verbindungen mit sogenannten Aktivatoren [[Dotierung|dotiert]], lassen sich verschiedene Farben erzeugen. Als Aktivatoren werden häufig zwei- und dreiwertige [[Lanthanoide|Lanthanoid]]-[[Kation]]en verwendet. Zweiwertige [[Europium]]-Kationen erzeugen beispielsweise blaues Licht, während die dreiwertigen rotes Licht [[Spontane Emission|emittieren]]. Grünes Licht entsteht beispielsweise durch [[Kupfer|Cu+]]- und [[Aluminium|Al3+]]-dotiertes Zinksulfid.

Durch geeignete Komposition (Mischung) der Leuchtstoffe lässt sich ein großes [[Lichtspektrum|Spektrum]] an nutzbaren Lichtwellenlängen und [[Farbtemperatur]]en realisieren, wodurch das Leuchtmittel an den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden kann. In Leuchtstofflampen wird z. B. in Abhängigkeit vom verwendeten Leuchtgas das Spektrum des [[Sonnenlicht]]es (kaltweiß) oder das einer [[Glühlampe]] nachgeahmt.

Auch [[Tritiumgaslichtquelle]]n nutzen die Fluoreszenz eines Leuchtstoffes, der durch die [[Betastrahlung]] des [[Tritium]] angeregt wird.

=== Anzeigen, Displays und Bildschirme ===
[[Datei:VFD2.jpg|mini|[[Fluoreszenzanzeige|Vakuum-Fluoreszenzdisplay]]]]
Bei Anzeigen, Displays und Bildschirmen wurde bis in die 1990er-Jahre oft die Anregung der Fluorophore durch Elektronenbeschuss genutzt (''[[Kathodenstrahlröhre]]n''). Beispiele sind [[Fluoreszenzanzeige|Vakuum-Fluoreszenzdisplays]] (''Digitron''), [[Kathodenstrahlröhrenbildschirm]]e ({{enS|''Cathode Ray Tube''}} – CRT) und [[Abstimmanzeigeröhre]]n (''Magisches Auge'').

Diesen gemeinsam ist die Freisetzung von Elektronen durch [[Glühemission]] im Vakuum und deren Beschleunigung auf einen [[Leuchtschirm]] durch eine [[elektrische Spannung]]. Die zu Demonstrationszwecken dienende [[Schattenkreuzröhre]] sowie [[Feldemissionsmikroskop]]e besitzen dagegen kalte [[Kathode]]n, und [[Bildwandlerröhre]]n beschleunigen die auf einer [[Photokathode]] erzeugten Elektronen und erzeugen auf einem kleinen Fluoreszenzschirm ein Abbild.

=== Biochemie und Medizin ===
[[Datei:AgarosegelUV.jpg|mini|Mit [[Ethidiumbromid]] gefärbte DNA-Fragmente in einem [[Agarose-Gelelektrophorese|Agarose-Gel]]]]
An große Biomoleküle können durch eine [[Fluoreszenzmarkierung]] fluoreszierende chemische Gruppen angehängt werden, die dann als sehr sensibler Marker für dieses Molekül dienen.
[[Datei:ImmunfluoreszenzII.jpg|mini|[[Immunhistochemie|Immunfluoreszenz]]-Aufnahme im [[Spinalganglion]] der Ratte. Zwei verschiedene Proteine wurden mit rot oder grün fluoreszierenden Markern gefärbt.]]
[[Datei:FPbeachTsien.jpg|mini|Strandillustration mittels [[Bakterienkultur]]en, die verschiedene [[Grün fluoreszierendes Protein|fluoreszierende Proteine]] [[Genexpression|exprimieren]]]]

Anwendungsbeispiele sind:
* Bei der automatischen Sequenzierung der [[Desoxyribonukleinsäure|DNA]] mit der [[Sanger-Methode]] hat jede der vier terminierenden [[Nukleinbasen]] eines DNA-Stückes ihren spezifischen fluoreszierenden Marker. Wenn die markierten DNA-Moleküle getrennt werden, werden die Marker durch UV-Licht angeregt, und die Identität der Marker wird anhand der Wellenlänge des emittierten Lichtes festgestellt.
* Die Verbindung [[Ethidiumbromid]] zeigt kaum Fluoreszenz, wenn sie in einer [[Lösung (Chemie)|Lösung]] ihre [[Konformation]] frei ändern kann. Durch Bindung an DNA wird die Fluoreszenz jedoch stark erhöht, was sie nützlich bei der Lokalisierung von DNA-Fragmenten macht, z. B. bei der [[Agarose-Gelelektrophorese]].
* Die Aminosäuren [[Tryptophan]], [[Tyrosin]] und [[Phenylalanin]] fluoreszieren bei Anregung durch [[UV-Licht]], wobei auch bei [[Protein]]en und [[Peptid]]en, die diese [[Aminosäuren]] enthalten, Fluoreszenz beobachtet werden kann.
* Auf [[DNA-Chip]]s und [[Protein-Chip]]s wird Fluoreszenz für die Detektion verwendet.
* In der [[Immunologie]] werden [[Antikörper]] mit einer fluoreszierenden chemischen Gruppe versehen. Moleküle, an die diese Antikörper spezifisch binden, sind anhand der Fluoreszenz erkennbar und können somit – z. B. in einer [[Zelle (Biologie)|Zelle]] – präzise lokalisiert werden. Die Konzentration dieser Moleküle ([[Antigen]]-Konzentration) kann damit sogar quantitativ bestimmt werden (siehe [[Immunhistochemie]]).
* Die Fluoreszenz von [[Porphyrine]]n (Bestandteile bzw. Vorläuferstufen des [[Häm]] und [[Chlorophyll]]) kann zur Diagnostik von Stoffwechselerkrankungen der Häm-Bildung und die [[Chlorophyllfluoreszenz]] zur Bestimmung der [[Photosynthese]]aktivität genutzt werden. Weiterhin dienen Porphyrine zur [[In-vivo-Diagnostik]] von epithelialen [[Tumor]]en und [[Präkanzerose]]n:
::* Da [[Häm]]e in Lebewesen aus Porphyrinen synthetisiert werden, die bei geeigneter Anregung fluoreszieren, sind mittels hochleistungsfähiger chromatographischer Verfahren ([[Hochleistungsflüssigkeitschromatographie|HPLC]]) quantitative Messungen in Blut-, Stuhl- und Urinproben möglich und somit Aussagen über Stoffwechselprozesse bei der Häm-Biosynthese.
::* Chlorophyll dient bei der [[Photosynthese]] in Organismen zur Umwandlung von Photonen in chemische Energie. Über die Analyse der Chlorophyllfluoreszenz kann man Aussagen zum Zustand des [[Photosystem|Photosystem II]] machen und im Rahmen des [[Umweltschutz]]es z. B. den Schädigungsgrad von Wäldern untersuchen.
::* Die [[Fluoreszenzdiagnostik]] (FD) nutzt Protoporphyrin IX (PpIX), das sich selektiv in oder an Tumorzellen anreichert. Die Fluoreszenz von PpIX kann dann in der [[Dermatologie]] und [[Urologie]] zur Lokalisierung von Tumoren benutzt werden.
* Fluoreszierende [[Protein]]e wie das [[Grün fluoreszierendes Protein|GFP]] (''Green fluorescent protein'') oder [[FMN-bindende Fluoreszenzproteine]] dienen als Marker bzw. Label für die verschiedensten [[Molekül]]e und Zellbereiche ([[Zellmembran]], [[Zytoplasma]], [[Zellkern]] usw.). Mit geeigneten mikroskopischen Verfahren, wie z. B. der konfokalen [[Fluoreszenzmikroskopie]], lassen sich damit biologische Vorgänge innerhalb der Zellen sichtbar machen.
* Die abstandsabhängige Aktivierung eines fluoreszierenden Akzeptors nach Anregung eines benachbarten Donors durch [[FRET]] (''Förster resonance energy transfer'') wird in der Biochemie und der [[Zellbiologie]] zu Abstandsmessungen im Nanometerbereich genutzt, sowie zur Untersuchung von [[Proteinfaltung]]en.
* Markierung von Proteinen für die differentiellen 2D-[[PAGE]] (2D-DIGE)<ref>{{Literatur |Autor=Ilya A. Osterman, Alexey V. Ustinov, Denis V. Evdokimov, Vladimir A. Korshun, Petr V. Sergiev, Marina V. Serebryakova, Irina A. Demina, Maria A. Galyamina, Vadim M. Govorun, Olga A. Dontsova |Titel=A nascent proteome study combining click chemistry with 2DE |Sammelwerk=[[Proteomics (Zeitschrift)|Proteomics]] |Band=13 |Nummer=1 |Datum=2013-01 |Seiten=17–21 |Online=https://www.cyandye.com/A_nascent_proteome_study_combining_click_chemistry_with_2DE.pdf |DOI=10.1002/pmic.201200393 |PMID=23161590 }} {{Webarchiv|url=https://www.cyandye.com/A_nascent_proteome_study_combining_click_chemistry_with_2DE.pdf |wayback=20150630075256 |text=A nascent proteome study combining click chemistry with 2DE }}</ref>
* FACS (''Fluorescent activated cell sorter'' oder [[Durchflusscytometrie]])
* [[In situ-Hybridisierung|FISH]] (''Fluorescence in situ hybridization'') [[Chromosomenanalyse]]
* Beobachtung einzelner Moleküle mittels [[Einzelmolekülfluoreszenzspektroskopie]]
* Die [[Vital-Fluoreszenz-Doppelfärbung]] dient der Unterscheidung zwischen lebenden und toten Zellen.
* [[TRFIA]] = time-resolved fluoroimmunoassay. [[Europium|Eu3+-Ionen]] fluoreszieren in Wasser nur kurz. Deshalb verwendet man [[Chelatkomplexe|Chelatbildner]], die um die Eu3+-Ionen herum eine [[hydrophob]]e Umgebung aufbauen. Das führt zu einer längeren Dauer der Fluoreszenz. Dadurch wird eine Unterscheidung von allen anderen, kurzlebigeren Fluoreszenzen möglich, die in organischen Gemischen vorkommen können.

In der [[Forensik]] werden auch die Eigenschaften von [[Protein]]en und ihre fluoreszierende Wirkung auf bestimmte [[Lichtwelle|Wellenlängen des Lichts]] herangezogen, um [[Blut]], [[Speichel]], [[Urin]] oder [[Sperma]] erkennen zu können. Da diese Stoffe im [[Tageslicht]] für das [[Auge]] nicht immer zu erkennen sind, werden Leuchten mit speziellen [[Lichtfilter|Filtern]] ausgestattet, um je nach [[Körperflüssigkeit]] spezifische Proteine zum Leuchten zu bringen. Zur besseren Erkennung der fluoreszierenden Proteinspuren wird eine Brille mit einem Breitbandfilter verwendet, die die störende Untergrundfluoreszenz und [[Streustrahlung]] ausblendet.<ref>Mark Patrick Vogel: [https://edoc.ub.uni-muenchen.de/8621/1/Vogel_Mark.pdf ''Nachweis forensisch relevanter Spuren mit Hilfe der Lichtquelle Superlite 400.''] Dissertation. Ludwig-Maximilians-Universität, München 2008.</ref>

In der [[Obstnutzung|Obstwirtschaft]] können [[Schimmelpilz]]e unter UV-Licht erkannt werden.

== Weblinks ==
[[File:Fluoreszenz-6l6G hg.jpg|thumb|Leistungsröhren in einem Audioverstärker. Das blaue Licht ist eine Form der Kathodolumineszenz, bei der hochenergetische Elektronen auf das Glas oder die inneren Metallstrukturen treffen und diese zum Leuchten bringen.]]

{{Wiktionary}}
* [http://www.fluorophores.org/ Fluorophores.org – Datenbank für Fluoreszenzfarbstoffe] TU Graz
* [https://www.invitrogen.com/site/us/en/home/support/Research-Tools/Fluorescence-SpectraViewer.html Fluorescence Spectra Viewer] [[Invitrogen]] Corp.
* [http://www.mineralienatlas.de/lexikon/index.php/Fluoreszenz ''Fluoreszenz''.] In: ''Mineralien Lexikon''
* [https://lp.uni-goettingen.de/get/text/1631 Natrium-Resonanzfluoreszenz] LP (LehrPortal) der Georg-August-Universität Göttingen
* [http://www.univie.ac.at/mikroskopie/3_fluoreszenz/fluoreszenz.htm Lichtmikroskopie und Fluoreszenz] Universität Wien
* [https://micro.magnet.fsu.edu/primer/techniques/fluorescence/fluorhome.html Fluorescence Microscopy] Umfangreiches interaktives [[Tutorial]] (engl.)
* [http://www.fluomedia.org/science/ Technik zur Beobachtung der Bio-Fluoreszenz mariner Lebewesen] (engl.)
* [http://www.fluopedia.org/publications/ Biologische Bedeutung der Bio-Fluoreszenz mariner Lebewesen] (deu./engl.)
* scinexx.de: ''[https://www.scinexx.de/dossier/leuchtende-natur/ Leuchtende Natur - Das Geheimnis der Biofluoreszenz]'' 30. August 2019
* [https://wissenstexte.de/physik/fluoreszenz.htm Wissenstexte - Physik-Wissen - Fluoreszenz] Anschauliche Versuche, gute Erklärungen

== Literatur ==
* Werner Lieber: ''Leuchtende Kristalle – Wissenswertes über Fluorszenz'', Vetter Verlag, Wiesloch, 48 S., 1965 [https://hdl.handle.net/10013/epic.8c5e1fe6-2ec0-46ad-930b-a1c90cddb50b (PDF, 15 MB)].
* Werner Lieber: ''Die Fluoreszenz von Mineralen'', 5. Sonderheft zur Zeitschrift „[[Der Aufschluss]]“, VFMG Heidelberg, 62 S., 1957, [https://hdl.handle.net/10013/epic.689492fd-2c3e-42c9-9bf5-5828c252fbae (PDF, 20 MB)].

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4154818-8}}

[[Kategorie:Photochemie]]
[[Kategorie:Spektroskopie]]
[[Kategorie:Quantenoptik]]

Fluoreszenz - Versionsgeschichte

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