Die Fluoreszenzmikroskopie untersucht die Fluoreszenz von Objekten, also selbstleuchtende Objekte. Sie beruht auf der konventionellen Lichtmikroskopie, hat aber noch zusätzliche Komponenten.

Prinzip

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Das Objekt wird mit Licht einer bestimmten spektralen Verteilung beleuchtet. Enthält es fluoreszierende Stoffe, werden diese zum Eigenleuchten angeregt und geben Licht mit bestimmten genau definierten Wellenlängen ab. Das abgestrahlte Licht (Fluoreszenzlicht) ist immer langwelliger als das Beleuchtungslicht.

Um das sehr schwache Fluoreszenzlicht vom sehr viel stärkeren Beleuchtungslicht zu trennen, werden entsprechende Filter in den Beobachtungsstrahlengang gesetzt. Sehr vorteilhaft ist für diesen Zweck auch die Anwendung der Auflichtmikroskopie.

Anwendungen

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Die Fluoreszenzmikroskopie wird meist in der Biologie eingesetzt. So können fluoreszierende Bestandteile von Lebewesen (man spricht von Autofluoreszenz) nachgewiesen und lokalisiert werden, zum Beispiel Chlorophylle. Darüber hinaus lassen sich Bestandteile von Lebewesen mit ungiftigen Fluoreszenzfarbstoffen (Fluorochromen) anfärben und so markieren. Das erlaubt die In-Vivo-Verfolgung von Stoffwechselvorgängen. Aber auch die spezifische Anfärbung von Bestandteilen in toten biologischen Objekten mit Fluoreszenzfarbstoffen wird angewendet, weil sich so diese Bestandteile mikroskopisch darstellen lassen.

Immunfluoreszenz-Mikroskopie: Werden Antikörper mit Fluoreszenzfarbstoffen gekoppelt, können mit ihnen die entsprechenden Antigene spezifisch gefärbt und so nachgewiesen werden. Auf diese Weise können bestimmte Bestandteile biologischer Objekte mikroskopisch lokalisiert werden.

In der Gentechnologie wird das in einen Organismus zu transferierende Gen oft mit einem Gen für die Ausbildung eines Fluoreszenzfarbstoffes gekoppelt.

Konfokalmikroskopie

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Die Konfokalmikroskopie ist eine Variante des Fluoreszenzmikroskopie, bei der durch den Einsatz einer Lochblende ein Anregungsvolumen unterhalb eines Femtoliters (0,000 000 000 000 001 Liter) realisiert werden kann.

STED-Mikroskopie

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Bei der STED-Mikroskopie (STED=Stimulated Emission Depletion) erreicht man Auflösungen bis herunter zu 50 nm. Erreicht wird das durch die Kombination von UV-Licht mit einem nachfolgenden roten Lichtstrahl. Dabei fallen die gemarkerten Moleküle an den Rändern wieder in den Normalzustand zurück und man erhält bei biologischen Objekten einen besseren Blick ins Innere der Zelle.

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