Hohe Verdünnung, winzige Volumina – Einzelmolekülmethoden

Um die Empfindlichkeit in der analytischen Chemie zu maximieren, liegt es nahe, einzelne Moleküle nachzuweisen. Beispiele sind DNA-Sequenzierung und Proteinanalytik mit Immunoassays.

Die Analyse einzelner Biomoleküle hat das Verständnis molekularer Wechselwirkungen verbessert. Auf der einen Seite lassen sich mit Einzelmolekülmethoden Unterschiede zwischen Molekülen in einer Gesamtpopulation identifizieren, auf der anderen Seite sind molekulare Ereignisse, die nicht in allen Molekülen synchron ablaufen, einfacher zu entschlüsseln. Die Fluoreszenzspektroskopie ist hierfür eine der nachweisstärksten und am weitesten verbreiteten Methoden.

Fluoreszenzspektroskopie und Hintergrund

Ein generelles Problem der Fluoreszenzspektroskopie liegt in dem Hintergrundsignal durch Autofluoreszenz und Lichtstreuung. Zwar ist der Beitrag einzelner Moleküle in der Umgebung des Fluorophors zum Hintergrund verschwindend gering, aber allein die Menge an Molekülen im selben Detektionsvolumen liefert einen erheblichen Beitrag zum Gesamtsignal.

Damit sich der zu detektierende Fluorophor deutlich vom Hintergrund abhebt, darf das Anregungsvolumen nicht größer als wenige Kubikmikro

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