Was ist ein Fluorometer?

Ein Fluorometer ist eine spezielle Art von optischem Gerät, das normalerweise in Laborumgebungen verwendet wird und in der Lage ist, die Fluoreszenzqualität von biologischen oder mineralischen Proben zu messen. Fluoreszenz tritt auf, wenn eine Substanz sichtbares Licht emittiert und zu leuchten scheint, nachdem sie irgendeiner Art von Strahlung ausgesetzt wurde, sei es sichtbares Licht selbst oder energiereiche Strahlung wie Röntgenstrahlen. Diese Eigenschaft ist der Phosphoreszenz ähnlich, bei der es sich um eine Lichtemission bei niedriger Temperatur eines Energie- oder Strahlungsaufbaus einer Substanz handelt. Das Fluorometer kann entweder ein Handgerät oder ein Tischgerät sein, und seine Empfindlichkeit kann mithilfe von Filtern und je nach Untersuchungsgegenstand auf bestimmte Lichtwellenlängen abgestimmt werden.

Das Design jedes typischen Fluorometers hat mehrere Schlüsselkomponenten. Es hat eine Eingangsquelle für gewöhnliches sichtbares Licht, und dieses Licht wird durch einen Anregungsfilter geleitet, der es nur bestimmten Wellenlängen erlaubt, auf eine Probenzelle des untersuchten Materials aufzutreffen. Wenn dieses Material, ob organisch oder anorganisch, mit diesen kontrollierten Lichtwellenlängen beschossen wird, fluoresziert es und emittiert sein eigenes charakteristisches Licht, das dann durch einen Emissionsfilter geleitet wird. Die Emissionen werden von einem Lichtdetektor abgelesen, der dem Beobachter anzeigt, wie die Probe reagiert und was ihr Inhalt ist.

Obwohl die Fluorometerdetektion auf grundlegenden universellen Prinzipien für die Fluoreszenz basiert, gibt es mehrere einzigartige Anwendungen und Anpassungen für die Geräte. Eine der Hauptanwendungen ist ein Chlorophyll-Fluorometer, das kalibriert wird, um die Umgebungsfluoreszenzqualität von Pflanzen zu messen. Pflanzen absorbieren nicht das gesamte Licht, das sie von der Sonne erhalten, sondern reflektieren einen Teil davon durch das in ihren Zellstrukturen enthaltene grüne Chlorophyllpigment in die Umgebung zurück. Die Messung dieser Fluoreszenz kann nützlich sein, um die Gesundheit von Pflanzen zu bestimmen, und ist von entscheidender Bedeutung für die landwirtschaftliche und botanische Forschung.

Handheld-Fluorometer sind auch in der Medizin und der biologischen Forschung üblich. Flüssigen Proben können Spuren von bakteriellen Enzymen verabreicht werden, die chemische Reaktionen und Fluoreszenz in der Lösung verursachen, um das Vorhandensein anderer Bakterien auf der Ebene der anfänglichen Reproduktionskolonie innerhalb von Minuten nachzuweisen. Dieselben Geräte können verwendet werden, um fluoreszierende anorganische Moleküle wie Blei bis zu einem Teil pro Billion zu detektieren. Einige Ärzte empfehlen, sie zum Nachweis ähnlicher Mineralien wie Zinkprotoporphyrin (ZPP) zu verwenden, die bei Patienten auf einen Eisenmangel hinweisen können. Fluorometerdetektion ist auch in der geologischen Forschung üblich, z. B. bei der Analyse von Proben, um festzustellen, ob Uranlagerstätten in ausreichend hohen Konzentrationen für den Bergbaubetrieb vorliegen.