Ural Federal University Staaten, in denen Fluorophore verwendet werden

Fluorophore (Substanzen, die unter Strahlungseinfluss leuchten) werden mittlerweile in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt – vom Bleichen von Hemden bis zum Verbrennen von Tumoren. Fluorophore (Substanzen, die leuchten, wenn sie Strahlung ausgesetzt werden) werden heute in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von Haushalt und Medizin bis hin zu Elektronik und Sicherheit. „Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Lumineszenz anzuregen – Tribolumineszenz, Chemolumineszenz, Elektrolumineszenz und andere.“ Diese Methoden hängen davon ab, wovon die Moleküle betroffen sind und wie die Strahlungsenergie freigesetzt wird. Beispielsweise haben Pilze, Plankton und Insekten alle Fluoreszenz. Bei Glühwürmchen entsteht das Leuchten also als Ergebnis einer chemischen Reaktion“, erklärt Igor Kovalev, ein führender Forscher am Labor für fortgeschrittene Materialien, grüne Methoden und Biotechnologien an der UrFU. Ein anschauliches Beispiel für die Verwendung von Fluoreszenz im Alltag ist das Schenken von Kleidung eine weiße Farbe. Zu diesem Zweck werden dem Pulver optische Aufheller zugesetzt. Dabei handelt es sich um synthetische Farbstoffe, die sich auf dem Stoff absetzen und im Sonnenlicht in hellblauer Farbe fluoreszieren, sodass der gelbliche Farbton überdeckt wird und das Ding weißer erscheint, als es tatsächlich ist. Ein weiteres Beispiel für den Einsatz von Fluorophoren ist die Einfärbung von Flüssen. Auf diese Weise ist es möglich, Unterwasserströmungen, Flussbetten zu erkennen oder sie grün zu färben, wie es am St. Patrick's Day geschieht. „Fluorophore helfen auch dabei, Schadstoffe im Wasser zu identifizieren – Quecksilber, Cadmium, Zink.“ Diese Technologien existieren. Für die Erkennung sind eine kleine tragbare UV-Lampe (Währungsdetektor), ein Papierstreifensensor und ein dunkler Raum erforderlich, in dem dies verarbeitet werden kann. Fluorophore sind auch bei der Expressanalyse von Boden, Grundwasser und Abwasser für häusliche Zwecke wirksam, wenn es darum geht, sie auf das Vorhandensein von Herbiziden, künstlichen Abfällen oder beispielsweise Spuren von Medikamenten zu überprüfen“, fügt Igor Kovalyov hinzu.Medizin ist ein weiteres Anwendungsgebiet von Fluorophoren. Mit ihrer Hilfe lässt sich verfolgen, wie ein Medikament von bestimmten Organen des menschlichen Körpers aufgenommen wird, welche Veränderungen in menschlichen Organen und Geweben auftreten und wie harmlos sie sind. „Sie wählen eine bestimmte Art organischer Moleküle aus, die glänzen, und heften sich daran Es ist ein Fragment, das für die Krebszelle attraktiv ist. Der Patient erhält eine solche Substanz und sie reichert sich im Krebstumor an. Während der Operation ist es zum einen möglich, die klaren Grenzen des Tumors mit ultraviolettem Licht zu beleuchten und zum anderen nur Krebszellen zu verbrennen, ohne gesunde Zellen in der Nähe zu beschädigen. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass sich auf dem Molekül des Wirkstoffs ein Fluorophorfragment befindet, das die Bildung reaktiver Sauerstoffspezies ermöglicht, die diese Zelle abtöten. Diese Technologie wird hauptsächlich zur Behandlung von Hautkrankheiten eingesetzt, da Laserstrahlung nicht tief eindringen kann“, sagt Igor Kovalyov. „Das Verhalten von Fluorophoren dient auch als Indikator für das Vorhandensein von Sprengstoffen.“ In diesem Fall bilden die Rezeptoren hell leuchtender Fluorophore nicht leuchtende Komplexe mit den Molekülen von Sprengstoffen in der Luft in Form von Dampf oder in Lösung. Ähnlich wie ein Hund Sprengstoffe mit den Geruchsrezeptoren seiner Nase erkennt. Bei Kontakt mit Sprengstoffen erlischt der Fluorophor in der Regel, da die Fluoreszenz gelöscht wird und dies von einem speziellen Gerät aufgezeichnet wird. Es sei darauf hingewiesen, dass das wissenschaftliche Team von Chemikern der Uraler Föderalen Universität und des Instituts für Organische Synthese der Uraler Zweigstelle der Russischen Akademie der Wissenschaften arbeitet seit vielen Jahren an der Schaffung umweltfreundlicher (mit der Methode der „grünen Chemie“, abfallfreier und abfallarmer Technologien), kostengünstiger und einfacher Fluorophore für die Medizin Zwecke und Sicherheitsaspekte.