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Methoden der Charakterisierung 38
Gläser oder Metalle und für verschiedene Fragestellung in der Kolloidchemie und
-physik verwendet. Beispielsweise kann durch eine Markierung von Zellstrukturen
mit einem Fluoreszenzfarbstoff die Verteilung dieses Farbstoffes innerhalb der
Probe im Fluoreszenzmodus des CLSM analysiert werden. Der Fokus des Lasers
wird bei dieser Technik mit Hilfe beweglicher Teile der Optik zeilenweise über den
untersuchten Ausschnitt der Probe Punkt für Punkt und in einer dünnen
Fokusebene geführt. Die dadurch entstehenden optischen Schnitte durch die
Ebene werden zu einem tiefenscharfen Bild erfasst, da Licht aus allen anderen
Ebenen diskriminiert wird (s. oben). Nimmt man eine ganze Serie solcher Schnitte
bei variierender Position in z-Richtung auf, so kann diese Serie vom Computer zu
einer dreidimensionalen Abbildung der Probe zusammengesetzt werden. Im so
genannten Reflexionsmodus werden die verschiedenen Strukturen in den Proben
(z. B. Zellkern, Cytoplasma) aufgrund individueller Streucharakteristika unter-
schiedlich dargestellt.
3.4.2 Konfokale Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie (FCS)
Die Fluoreszenz-Korrelations-Spektroskopie (FCS) ist ein analytisches Verfahren,
mit dem die kinetischen Eigenschaften molekularer Systeme oder kleiner Partikel
mit einem Radius bis etwa 100 nm im thermodynamischen Gleichgewicht
untersucht werden können. Die FCS erlaubt es, die zeitliche Veränderung der
Aufenthaltswahrscheinlichkeit von fluoreszierenden Partikeln oder Molekülen in
einem möglichst kleinen Messvolumen (�� �� -18 m 3 ) zu korrelieren. Dieses
Messvolumen entsteht in dem „Brennpunkt“ eines Laserstrahls. Die Grundlage der
Methode ist die Brownsche Molekularbewegung: Je nach ihrer Größe bewegen
sich die Moleküle oder Partikel mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in der
Lösung. Bei der FCS werden die Intensitätsfluktuationen von fluoreszierenden
Molekülen oder Teilchen, die durch das Messvolumen diffundieren, registriert. Die
quantitative Auswertung erfolgt über eine Autokorrelationsfunktion. Dabei ist nicht
das Fluoreszenzsignal I(t) selbst, sondern dessen momentane Fluktuationen �I(t)
um den zeitlichen Mittelwert der entscheidende Messparameter. Die Fluoreszenz-
ereignisse zum Zeitpunkt t werden mit den Fluoreszenzereignissen zum Zeitpunkt
t + � korreliert. Durch Integration über den Messzeitraum T erhält man eine