Τι είναι ένα φθοροφόρο;

Ένα φθοροφόρο είναι το μέρος ενός μορίου που είναι υπεύθυνο για τη δημιουργία μιας εκπομπής φθορισμού στο φάσμα του ορατού φωτός. Γνωστά ως χρωμοφόρα, διαφορετικά μήκη κύματος φωτός απορροφώνται από τα φθοροφόρα, δημιουργώντας το φως που είναι ορατό. Αυτή είναι ουσιαστικά μια περιοχή στην οποία βρίσκονται οι τροχιές ηλεκτρονίων δύο διαφορετικών μορίων. Το φως επηρεάζει αυτή την περιοχή και διεγείρει τα ηλεκτρόνια για να δημιουργήσουν το φως. Στην περίπτωση ενός φθοροφόρου, αυτό προκαλεί τη διέγερση ενός λιγότερο ενεργητικού μήκους κύματος.

Τα φωτόνια απορροφώνται από το φάσμα φθοροφόρων, αλλά αντί να δημιουργεί υψηλότερο ρυθμό διέγερσης μέσα στο ηλεκτρόνιο, παράγει χαμηλότερο ρυθμό. Αυτό προκαλεί τις φωτεινές εικόνες που συνήθως συνδέονται με τον φθορισμό. Ουσιαστικά, όσο πιο φωτεινό είναι το φως έκθεσης, τόσο λιγότερος φθορισμός φαίνεται. Αυτός είναι ο λόγος που πολλά φθορίζοντα χρώματα φαίνονται καλύτερα σε πηγές φωτός όπως τα μαύρα φώτα.

Τα φθοροφόρα μπορεί να υπάρχουν φυσικά ή εισάγονται χρησιμοποιώντας τεχνητές μεθόδους. Πολλά ψάρια και βράχοι διατηρούν φυσικά επίπεδα αυτού του χρωμοφόρου. Ωστόσο, είναι πιο διαδεδομένο στην επιστημονική κοινότητα όταν χρησιμοποιείται για έρευνα. Βοηθά στην ανάλυση ορισμένων ιδιοτήτων υλικών, επιτρέποντας στους ερευνητές να εντοπίσουν αντιδράσεις και αλλαγές στα πεδία της βιοχημείας και της μελέτης πρωτεϊνών. Για παράδειγμα, η πειθαρχία του ανοσοφθορισμού χρησιμοποιεί την τεχνική για να βοηθήσει στην επισήμανση αντιγόνων και αντισωμάτων σε υποκυτταρικό επίπεδο.

Το πιο συχνά χρησιμοποιούμενο φθοροφόρο στην έρευνα είναι η ισοθειοκυανική φλουορεσκεΐνη, μια ουσία που μπορεί να προσκολληθεί χημικά στα μόρια. Αυτό δίνει στους επιστήμονες έναν τρόπο να οραματιστούν τις αλλαγές σε μη φθορίζουσες ουσίες. Άλλα παραδείγματα περιλαμβάνουν κουμαρίνη, κυανίνη και ροδαμίνη. Ορισμένες ουσίες που χρησιμοποιούν φθορισμό μπορεί να έχουν δυσμενείς επιπτώσεις στην έρευνα, λόγω αλλαγών στα επίπεδα του pH. Καθώς η έρευνα προχωρά, αναπτύσσονται νέες βαφές, καθεμία με διαφορετικές εφαρμογές που επιτρέπουν λιγότερο παρεμβατικές αλλαγές στα μόρια.

Εκτός από την καθαρή επιστήμη, η τροποποίηση φθοροφόρων έχει γίνει ένας δημοφιλής τρόπος για την εμπορία προϊόντων στους καταναλωτές. Ένα βασικό παράδειγμα αυτού είναι το GloFish™, γενετικά τροποποιημένο ψάρι ζέβρα που διατίθεται για αγορά σε κόκκινο, πράσινο ή πορτοκαλί φθορίζον χρώμα. Το 1999, επιστήμονες από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης προσπάθησαν να δημιουργήσουν ένα ψάρι που θα μπορούσε να ανιχνεύσει τη ρύπανση. Με τη συγχώνευση της πράσινης φθορίζουσας πρωτεΐνης μιας μέδουσας με τη ζέβρα, το ζώο εμφάνισε έναν έντονο φθορισμό, ειδικά κάτω από τα μαύρα φώτα. Σύντομα, ανακαλύφθηκε ότι πρόσθετα χαρακτηριστικά από άλλες πηγές, όπως τα θαλάσσια κοράλλια, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία νέων χρωμάτων, ανοίγοντας το δρόμο για τα ζωντανά φθορίζοντα ζώα να πωλούνται ως κατοικίδια.