Fyzika Historie výzkumu luminicence
předchozí kapitola následující kapitola
 

Historie objevu fluorescence a fosforescence
Pravděpodobně první zmínka o luminiscenci pochází od španělského lékaře a botanika Nicolase Monardese z roku 1565 o modré opalescenci vody, ve které bylo vyvařeno dřevo stromu objeveného v Mexiku (zřejmě druh Eynsemhardtia polystachia).

Galileo Galilei (1612) popsal fosforescenci tzv. Boloňského kamene. Roku 1664 Robert Boyle opakoval Monardesovy pokusy a navrhl, že za modré zbarvení je zodpovědná esenciální sůl, kterou je možné získat ze dřeva extrakcí.

John Herschel r.1845 pozoroval fluorescenci chininu, jev nazval epiploická disperze. Edmond Beckerel r.1842 popsal emisi světla ze sulfidu vápenatého, po ozáření UV svěltem. Roku 1858 sestrojil první fosforoskop schopný měřit dobu fosforescence.

Pojem fluorescence zavedl až George Stokes (1819-1903). Zjistil, že po ozáření UV světlem dochází u některých látek k emisi viditelného světla. Dalšími pokusy potvrdil, že po absorpci světla o nižší vlnové délce dochází k emisi světla o vyšší vlnové délce. Tento rozdíl podle něj nazýváme Stokesův posun.

R. 1871 německý chemik Adolph von Beyer poprvé připravil sloučeninu fluorescein. R. Meyer r. 1897 ustavil termín fluorofor pro skupinu, která je v molekule zodpovědná za fluorescenci. K. Noack r. 1887 uveřejnil seznam 660 látek,  u kterých byla pozorována fluorescence.

První teorie o vlastnostech fluorescence a fosforescence vznikly až ve 20. a 30. letech 20. století. Jsou to teorie luminiscenčních center (A. Jablonski), kvantový výtěžek a základní postuláty (S.I.Vavilov), vyhasínání luminiscence (Gaviola), polarizace fluorescence (Weigert, F. Perrin), FRET (F.a J. Perrin,Förster). 

**************************************************************************
Literatura:
Černý, Jan: Zelený fluorescenční protein, Vesmír 88, 228, 2009/4

Valeur, B.: Molecular fluorescence: principles and applications, Wiley-VCH, 2002

www stránky:
Stránky Jana Preislera
   http://bart.chemi.muni.cz/

GFP    http://www.conncoll.edu/ccacad/zimmer/GFP-ww/GFP-1.htm
(Connecticut College, New London)

Fluorescence foundation
http://www.fluorescence-foundation.org/archives.aspx

 

GFP protein
Velký přelom ve vědě 20. století znamenal objev zeleného fluoreskujícího proteinu (GFP). Roku 1962 ho z medúzy Aequorea victoria izoloval Osamu Shimomura.

Roku 1992 Martin Chalfie vnesl gen pro GFP protein do modelových organizmů (bakterie Escherchia coli a háďátka obecného Caenorhabditis elegans). Organizmy po ozáření modrým světlem intenzivně zeleně fluoreskovaly.

Roger Y. Tsien  se na konci 90. let 20. století se podílel na objasnění fluorescenčního mechanizmu GFP proteinu a různými modifikacemi rozšířil paletu emitovaného záření. Roku 2008 za jeho objev a využití dostali tito tři vědci Nobelovu cenu.

    

Obr.1: Fotografie z převzetí Nobelovy ceny za objev a využití GFP proteinu, zleva Osamu Shimomura, Martin Chalfie, Roger Y. Tsien (Černý, 2009).

Nyní se GFP protein či jeho modifikace nalézají v laboratořích celého světa, kde jsou používány k výzkumu všech možných organizmů. Užitím GFP při fluorescenční mikroskopii lez pozorovat místo vzniku takto označených proteinů a jejich další osud. To je možné díky připojení genu pro GFP ke genu sledovaného proteinu. Když je gen sledovaného proteinu exprimován (převeden do proteinu), spolu s ním vzniká i protein GFP, který lze prokázat fluorescenční aktivitou, při ozáření tkáně modrým světlem.