Supercritical Angle Fluorescence
Supercritical Angle Fluorescence (SAF) (dt.: Fluoreszenz oberhalb des kritischen Winkels) ist eine Methode der Mikroskopie zur fluoreszenzspektroskopischen Untersuchung biochemischer Spezies und Strukturen (Proteine, DNA, Zellen, Gewebe). Die getrennte Erfassung der oberhalb des kritischen Winkels abgestrahlten Fluoreszenz ermöglicht die spezifische Untersuchung des Kontaktbereichs der Probe mit dem Tragglas (Objektträger, Deckglas).
SAF-Detektion
Das Abstrahlungsverhalten fluoreszierender Moleküle wird bei großer Nähe zu Grenzflächen zwischen dielektrischen Lichtwellenleitern verschiedener Brechungsindizes stark beeinflusst.<ref>W. Lukosz, R. Kunz: Light emission by magnetic and electric dipoles close to a plane interface. I. Total radiated power. J. Opt. Soc. Am. 67, 1607–1614 (1977).</ref><ref>W. Lukosz, R. Kunz: Light emission by magnetic and electric dipoles close to a plane interface. II. Radiation patterns of perpendicular oriented dipoles. J. Opt. Soc. Am. 67, 1615–1619 (1977).</ref> Bei der Mikroskopie an biologischen Proben befindet sich der fluoreszierende Analyt zumeist in einem wässrigen Medium (Brechungsindex <math>n_0=1{,}33</math>) auf einem Deckglas (<math>n_1=1{,}52</math>). Der kritische Winkel <math>\theta_{\mathrm c}</math> der Wasser/Glas Grenzfläche beträgt ca. 61°. Fluoreszenzfarbstoffe mit einem Abstand zur Glasoberfläche von mehr als einer Wellenlänge emittieren kein Licht oberhalb von <math>\theta_{\mathrm c}</math> ins Glas. Bei kleineren Abständen, besonders im Bereich bis 300 nm, kommt es zur Entstehung von SAF, d. h. zur Fluoreszenzemission oberhalb des kritischen Winkels. Somit führt die getrennte Sammlung von SAF zu einer hohen Spezifität des Detektionsvolumens für die Grenzfläche.<ref>J. Enderlein, T. Ruckstuhl, S. Seeger: Highly efficient optical detection of surface-generated fluorescence. Appl. Opt. 38, 724–732 (1999).</ref>
Die unter großen Winkeln auftretende SAF-Emission übersteigt das Fassungsvermögen herkömmlicher auf Lichtbrechung basierter Linsensysteme. Die vollständige Erfassung der SAF-Emission wird mit einem Lichtwellenleiter der die SAF-Emission durch Totalreflexion an seiner parabolischen Mantelfläche zu einem parallelen Strahlenbündel kollimiert.<ref>T. Ruckstuhl, S. Seeger: Light detecting optical device, US6714297, EP1076823, WO9946596 (1998).</ref> Diese in der Forschungsgruppe von Stefan Seeger entwickelte Detektionstechnik bildet die Grundlage der SAF-Mikroskopie, aber auch die von Biosensoren und Nachweissystemen für die medizinische Diagnostik.<ref>T. Ruckstuhl, M. Rankl, S. Seeger: Highly efficient biosensing using a supercritical angle fluorescence (SAF) instrument, In: Biosens Bioelectron. 18, 1193–1199 (2003).</ref><ref>A. Krieg, S. Laib, T. Ruckstuhl, M. Rankl, S. Seeger: Fast detection of single nucleotide polymorphisms (SNPs) by primer elongation with monitoring of supercritical-angle fluorescence, In: ChemBioChem 5, 1680–1685 (2004).</ref>
SAF-Mikroskop
Für die SAF-Mikroskopie wird ein spezielles Mikroskopobjektiv verwendet, das einen parabolischen Lichtleiter sowie ein Linsensystem hoher numerischer Apertur beinhaltet. Das innere Linsensystem dient der Anregung der Probe und der Sammlung unterhalb des kritischen Winkels abgestrahlter Fluoreszenz, der äußere parabolische Lichtleiter zur Sammlung von SAF. Die getrennte, simultane Messung der oberhalb und unterhalb von <math>\theta_{\mathrm c}</math> abgestrahlten Fluoreszenz ermöglicht die parallele Mikroskopie mit zwei verschiedenen Auflösungen entlang der optischen Achse.<ref>T. Ruckstuhl, D. Verdes: Supercritical angle fluorescence (SAF) microscopy, Opt. Express 12, 4246–4254 (2004).</ref><ref>D. Verdes, T. Ruckstuhl, S. Seeger: Parallel two-channel near- and far-field fluorescence microscopy J. Biomed. Opt. 12, 34012 (2007).</ref>
Einzelnachweise
<references />
Weblinks
|0|=Vorlage:Toter Link/Core{{#if: http://www.safmicroscopy.com/index.htm | {{#if: SAF microscopy homepages | SAF microscopy homepages }} (Seite {{#switch:|no|0|=|dauerhaft }}nicht mehr abrufbar{{#if: 2018-03-07 | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format|2018-03-07|F Y}} }}. Suche im Internet Archive ){{#if: | {{#if: | | Vorlage:Toter Link/archivebot }} }} | (Seite {{#switch:|no|0|=|#default=dauerhaft }}nicht mehr abrufbar{{#if: 2018-03-07 | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format|2018-03-07|F Y}} }}.) }}{{#switch: |no|0|= |#default={{#if: || }} }}{{#invoke:TemplatePar|check |opt = inline= url= text= datum= date= archivebot= bot= botlauf= fix-attempted= checked= |cat = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Toter Link |errNS = 0 |template = Vorlage:Toter Link |format = |preview = 1 }}{{#if: http://www.safmicroscopy.com/index.htm | {{#if:{{#invoke:URLutil|isWebURL|http://www.safmicroscopy.com/index.htm}} || {{#if: || }} }} | {{#if: SAF microscopy homepages | {{#if: || }} | {{#if: || }} }} }}{{#if: 2018-03-07 | {{#if:{{#invoke:DateTime|format|2018-03-07|F Y|noerror=1}} || {{#if: || }} }} }}{{#switch: |checked|deadurl|= |#default= {{#if: || }} }}|#default= https://wiki-de.moshellshocker.dns64.de/index.php?title=Wikipedia:Defekte_Weblinks&dwl=http://www.safmicroscopy.com/index.htm Die nachstehende Seite ist {{#switch:|no|0|=|dauerhaft }}nicht mehr abrufbar]{{#if: 2018-03-07 | , festgestellt im {{#invoke:DateTime|format|2018-03-07|F Y}} }}. (Suche im Internet Archive. ) {{#if: | {{#if: | | Vorlage:Toter Link/archivebot }} }}Vorlage:Toter Link/Core{{#switch: |no|0|= |#default= {{#if: || }} }}{{#invoke:TemplatePar|check |all = inline= url= |opt = datum= date= archivebot= bot= botlauf= fix-attempted= checked= |cat = Wikipedia:Vorlagenfehler/Vorlage:Toter Link |errNS = 0 |template = Vorlage:Toter Link |format = |preview = 1 }}{{#if: http://www.safmicroscopy.com/index.htm | {{#if:{{#invoke:URLutil|isWebURL|http://www.safmicroscopy.com/index.htm}} || {{#if: || }} }} }}{{#if: 2018-03-07 | {{#if:{{#invoke:DateTime|format|2018-03-07|F Y|noerror=1}} || {{#if: || }} }} }}{{#switch: |checked|deadurl|= |#default= {{#if: || }} }}[http://www.safmicroscopy.com/index.htm }}