Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie

Die Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie (FCS) ist eine experimentelle Technik, die es ermöglicht, die Diffusionseigenschaften von fluoreszierenden Tracern in verschiedenen Umgebungen mit sehr hoher Empfindlichkeit bis hinunter auf die Ebene eines einzelnen Moleküls zu untersuchen. Die Methode basiert auf der Erfassung der Fluktuationen der Fluoreszenzlichtintensität, die durch die Diffusion von Tracern durch ein kleines (< fL) Beobachtungsvolumen verursacht werden. Eine Korrelationsanalyse dieser Fluktuationen liefert Informationen über die Diffusionsrate der Tracer und damit über ihre Größe und die Eigenschaften der Umgebung. Tracer können einzelne fluoreszierende Moleküle oder Makromoleküle, Quantenpunkte, fluoreszierende Nanopartikel usw. sein. In unserem FCS-Labor werden kommerzielle und selbst gebaute Anlagen kombiniert, um einzigartige Eigenschaften zu erreichen. Dazu gehört die Möglichkeit, Strömungen in der Nähe von Festkörperoberflächen mit der Total-Innenreflexions-Fluoreszenz-Kreuzkorrelationsspektroskopie (TIR-FCCS) zu untersuchen, Polymermatrizen durch gleichzeitige Messung des Diffusionskoeffizienten und der Fluoreszenz-Lebensdauer von Molekularrotoren zu charakterisieren oder nanopartikulärer Wirkstoffträger in fließendem Blut mit der Nahinfrarot-FCS zu überwachen.

Referenzen:

Sascha Schmitt, Galit Renzer, Jennifer Benrath, Andreas Best, Shuai Jiang, Katharina Landfester, Hans-Juergen Butt, Roberto Simonutti, Daniel Crespy, Kaloian Koynov:
Monitoring the Formation of Polymer Nanoparticles with Fluorescent Molecular Rotors
Macromolecules, 2022, 55, 7284-7293 (doi 10.1021/acs.macromol.2c01132

Sascha Schmitt, Anne Huppertsberg, Adrian Klefenz, Leonard Kaps, Volker Mailaender, Detlef Schuppan, Hans-Juergen Butt, Lutz Nuhn, Kaloian Koynov:
Fluorescence Correlation Spectroscopy Monitors the Fate of Degradable Nanocarriers in the Blood Stream
Biomacromolecules, 2022, 23, 1065-1074 (doi 10.1021/acs.biomac.1c01407)

Sascha Schmitt, Lutz Nuhn, Matthias Barz, Hans-Juergen Butt, Kaloian Koynov:
Shining Light on Polymeric Drug Nanocarriers with Fluorescence Correlation Spectroscopy
Macromolecular Rapid Communications, 2022, 43, 2100892 (doi 10.1002/marc.202100892)

Mierczynska-Vasilev A, Bindon K, Gawel R, Smith P, Vasilev K, Butt HJ, Koynov K:
Fluorescence correlation spectroscopy to unravel the interactions between macromolecules in wine
Food Chemistry, 2021, 352, 129343 (doi 10.1016/j.foodchem.2021.129343)

Negwer I, Best A, Schinnerer M, Schafer O, Capeloa L, Wagner M, Schmidt M, Mailander V, Helm M, Barz M, Butt HJ, Koynov K:
Monitoring drug nanocarriers in human blood by near-infrared fluorescence correlation spectroscopy.
Nature Communications, 2018, 9, 5306 (doi 10.1038/s41467-018-07755-0)

Koynov K, Butt HJ:
Fluorescence correlation spectroscopy in colloid and interface science.
Current Opinion in Colloid & Interface Science, 2012, 17, 377-387 (doi 10.1016/j.cocis.2012.09.003)

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