Methoden zur Evaluation von Zytotoxizit¨at und Struktur ... - OPUS

3.3 Optische Spektroskopie an Molekülen 41
bildung nicht gegeben ist, liefert die Trübungsmessung lediglich einen Orientie-
rungswert.
Eine praktische Anwendung findet die Turbidimetrie in der Mikrobiologie zur Bestim-
mung von Wachstumskurven, welche den zeitlichen Verlauf der Zellproliferation be-
schreiben (Abbildung 3.5). Dabei passt sich der Zellstoffwechsel zunächst in der An-
laufphase an die Nährstoffbedingungen an und die Zellen nehmen lediglich in ihrer
Masse, nicht jedoch in ihrer Anzahl zu [143]. Über die Beschleunigungsphase beginnt
darauffolgend die Zellvermehrung exponentiell und endet nach mehreren Stunden in
der stationären Phase. In dieser Phase, die mehrere Stunden bzw. Tage andauern kann,
sind die Zellen noch vollständig lebensfähig, haben aber ihren Stoffwechsel und ih-
re Replikation eingestellt. Letztendlich mündet die Wachstumskurve in der Absterbe-
phase, durch allmähliches Lysieren der Zellen. Neben der vollständigen Beschreibung
einer Zellkultur kann die Turbidimetrie natürlich auch zur Abschätzung der Zellzahl
einer Zellsuspension herangezogen werden.
3.3 Optische Spektroskopie an Molekülen
Abbildung 3.5: Typische
OD-Wachstumskurve von
Bakterien.
Die Grundlage der optischen Spektroskopie an Molekülen bildet in der Regel die in-
elastische Streuung von Licht am beteiligten Molekül. Dabei wird zunächst ein Licht-
quant einer bestimmten Energie vom Molekül durch Anregung des Elektronensystems
absorbiert und darauffolgend entweder ein Lichtquant kleinerer Energie wieder emit-
tiert oder der angeregte Zustand strahlungslos deaktiviert. Damit Licht mit Molekülen
in Wechselwirkung treten kann, müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein [155]:
• Resonanzbedingung: die Energie (hν) des absorbierten Photons muss genau der
Energiedifferenz ∆E zwischen Grund- und angeregtem Zustand des beteiligten
Elektrons entsprechen.