Wissenszone

Fluorescein er et allsidig og nyttig fargestoff som brukes i en rekke anvendelser. Som kjemisk indikator og sporstoff finner det bred anvendelse i vitenskap og teknologi. I dette innlegget tar vi en nærmere titt på egenskapene, anvendelsene og sikkerhetsaspektene ved fluorescein.

Hva er fluorescein?

Fluorescein er et organisk fargestoff med den kjemiske formelen C₂₀H₁₂O₅. Det er et gul-orange fast stoff som er godt løselig i vann og andre polare løsemidler. Det karakteristiske trekket ved fluorescein er dens intense fluorescens, som oppstår ved eksitasjon med lys i det blå eller ultrafiolette bølgelengdeområdet.

Fluorescensemisjonen fra fluorescein ligger i det grønn-gule spektralområdet og er svært effektiv – opptil 90% av den absorberte lysenergien omdannes til fluorescenslys. Denne egenskapen gjør fluorescein til en ytterst nyttig markør og indikator i mange anvendelser.

Egenskaper og struktur av fluorescein

Fluorescein har en kompleks aromatisk struktur med et sentralt xanthenfargestoff-grunnriss. Dette grunnrisset er substituert med to fenylringer og en karboksylgruppe. Karboksylgruppen kan avhengig av pH-verdien være protonert eller deprotonert, noe som påvirker farge- og fluorescens-egenskapene.

I sure løsninger (pH < 5) forekommer fluorescein hovedsakelig i sin protonerte, ikke-fluorescerende form. Med økende pH-verdi øker deprotoneringen, noe som fører til en rødforskyvning og forsterkning av fluorescensen. Fluorescensmaksimumet ligger ved nøytral pH-verdi på omtrent 520 nm.

Foruten pH-verdien påvirker også andre faktorer som temperatur, løsemidler og tilstedeværelse av tungmetallioner fluorescens-egenskapene til fluorescein. Denne følsomheten overfor miljøfaktorer gjør fluorescein til en nyttig indikator og sporstoff i mange anvendelser.

Laboratorieanvendelser av fluorescein

På grunn av sine fremragende fluorescens-egenskaper finner fluorescein bred anvendelse i vitenskap og teknologi. Noen viktige bruksområder er:

Mikroskopi og bildeforming

Fluorescein er et mye brukt fluorescensfargestoff i mikroskopi. Det brukes for å synliggjøre biologiske strukturer, celler eller vev. Ved å koble det til spesifikke antistoffer eller ligander kan fluorescein bindes målrettet til biomolekyler for å studere deres lokalisering og distribusjon.

Medisinsk diagnostikk

I øyenhelse brukes fluorescein til undersøkelse av øyets indre (funduskopi) og for å påvise skader på hornhinnen. Også i angiografi brukes fluorescein for å synliggjøre blodårene.

Miljøanalyse

Fluorescein brukes som sporstoff i hydrogeologi for å spore flyteveier og strømningsmønstre i grunnvann. Også i vannanalyse kan fluorescein brukes for å oppdage forurensninger eller lekkasjer.

Materialtesting

Fluorescein brukes i destruksjonsfri materialtesting for å synliggjøre sprekker, porer eller lekkasjer i overflater. For dette formålet påføres fargestoffet på overflaten som skal undersøkes.

Biokjemi og molekylærbiologi

I biokjemi og molekylærbiologi brukes fluorescein som et merke-fargestoff for proteiner, nukleinsyrer og andre biomolekyler. Disse fluorescensmerkede biomolekylene kan deretter oppdages og kvantifiseres ved hjelp av fluorescensbaserte metoder som ELISA eller flowcytometri.

Sikkerhetsaspekter ved fluorescein

Selv om fluorescein i mange applikasjoner anses som relativt ufarlig, må noen sikkerhetsaspekter tas i betraktning ved håndtering og avfallshåndtering:

• Fluorescein er helseskadelig ved inntak. Det bør derfor ikke tas i munnen eller spises.
• I høyere konsentrasjoner kan fluorescein irritere hud og slimhinner. Ved kontakt må det vaskes grundig.
• Fluoresceinløsninger kan farge plast, gummi og andre materialer. Vær forsiktig ved kontakt med følsomme overflater.
• Fluoresceinavfall må håndteres som farlig avfall og må ikke slippes ut i kloakken.
• Ved arbeid med fluorescein anbefales det å bruke verneutstyr som laboratoriefrakk, hansker og vernebriller.

Samlet sett er fluorescein ved riktig håndtering og overholdelse av sikkerhetsforskrifter et nyttig og sikkert fargestoff for mange applikasjoner innen vitenskap og teknologi.

Konklusjon

Fluorescein er et allsidig og kraftig fargestoff med fremragende fluorescens-egenskaper. Det brukes innen områder fra mikroskopi til medisinsk diagnostikk og materialtesting og miljøanalyse. På grunn av følsomheten overfor omgivelsesfaktorer som pH-verdi og temperatur, egner fluorescein seg også som en kjemisk indikator.

Ved håndtering og avfallshåndtering av fluorescein må imidlertid noen sikkerhetsaspekter tas i betraktning. Med riktige beskyttelsestiltak er fluorescein imidlertid et nyttig og sikkert verktøy i mange laboratorier og tekniske applikasjoner.