Utrechtse onderzoekers beslechten langlopende wetenschappelijke discussie
De efficiëntie van FRET-energieoverdracht tussen luminescente deeltjes is geheel onafhankelijk van de brekingsindex van het omringende oplosmiddel. Die brekingsindex kun je dus ongestraft instellen op de waarde die je het beste uitkomt, melden Utrechtse onderzoekers in Nature Communications.
Tot nu toe was onduidelijk of die afhankelijkheid er wel of niet was; eerdere experimenten leverden tegenstrijdige resultaten op.
FRET staat voor ‘Förster resonance energy transfer’. Het komt er op neer dat het ene deeltje lichtenergie absorbeert en die energie overdraagt op een tweede, chemisch anders samengesteld deeltje dat daardoor licht gaat geven van een andere golflengte. In de life sciences verwerkt men het effect in fluorescente labels, die pas licht geven als ze vlak naast elkaar komen te zitten. Maar ook in tl-buizen zitten verschillende paren FRET-deeltjes verwerkt, die elk een andere component van het gewenste witte licht genereren.
Freddy Rabouw en Andries Meijerink kozen voor hun experiment de ‘groene’ component van dat tl-licht. Die is gebaseerd op twee zeldzame aardmetalen: ceriumionen (Ce3+) absorberen uv-licht, terbium (Tb3+) maakt daar zichtbaar groen licht van.
Beide ionen fixeerden ze op een vaste afstand van elkaar door ze te verwerken in nanokristallen van lanthaanfosfaat. Die dispergeerden ze vervolgens in uiteenlopende oplosmiddelen.
Er kwam dus uit dat de brekingsindex geen effect heeft op de efficiëntie van de energie-overdracht van Ce3+ naar Tb3+. Maar wel op de efficiëntie waarmee de afzonderlijke ionen inkomende straling omzetten in uitgaande straling. Met als gevolg dat het complete systeem wel degelijk efficiënter wordt als je die brekingsindex verlaagt.
Volgens Meijerink kan het consequenties hebben voor die lifescience-proefjes. Daar wil onderweg nog wel eens de brekingsindex veranderen, en dan verandert dus óók de relatie tussen de intensiteit van de fluorescentie en de concentraties die je wilt meten. Iets wat tot nu toe telkens over het hoofd wordt gezien.
Arjen Dijkgraaf, C2W, 2014.
Bron: Nature Communications (met dank aan Andries Meijerink)
