Ben Valsler
Denne uge handler det om, hvad et dansegulv på en natklub har at gøre med et biologisk laboratorium. Kat Arney forklarer…
Kat Arney
I dagens kolde lys ser fluorescein ikke ud af meget – bare et mat orangerødt pulver. Men som et festdyr, hvis sande farver først viser sig efter et par drinks og en tur på dansegulvet på en natklub, opløses det i alkohol eller vand og sættes under ultraviolet lys, og fluorescein kommer til live og lyser med en uhyggelig grøn nuance.
Det er et organisk molekyle, der udelukkende består af kulstof, ilt og brint, og dets fluorescerende egenskaber skyldes, at det består af fire sekskantede kulstofringe, der er sat sammen. UV-lys får elektronerne i disse kulstofringe til at blive overspændt, og de begynder at danse rundt – ligesom vores disco-elskende festdeltager – og frigiver deres overskydende energi som lys.
Lignende egenskaber som naturligt forekommende fluorescerende molekyler, der fremstilles af visse bakteriearter, blev fluorescein først syntetiseret kunstigt af den tyske kemiker og farvestofmagiker Adolf von Baeyer, der modtog Nobelprisen, i 1871. Siden da er det blevet brugt i vid udstrækning til alle mulige anvendelser, lige fra laboratorieforskning til sundhedsvæsenet, oliefelter og redningsaktioner i luften og på havet.
Kilde: Hvis du bruger kontaktlinser, har du sandsynligvis fået fluorescein – eller i det mindste dets salt, fluoresceinnatrium – i øjnene, når du har været til kontrol hos optikeren, som regel ved forsigtigt at røre et stykke papir, der er gennemvædet af stoffet, mod øjet. Det, de leder efter, er små ridser på øjeæblets overflade. Og fordi fluorescein samler sig i disse mærker, viser de sig som grønne spor, når de ses under blåt lys (UV bruges ikke her, fordi det er for skadeligt for dit syn).
Kilde: Lance Cpl. Brandon R. Holgersen, U.S. Marine Corps
Andre medicinske anvendelser omfatter brugen af fluoresceininjektioner i blodbanen til at spore blodkarrene – en teknik kendt som et fluoresceinangiogram, der først blev udviklet i 1959 af et par amerikanske medicinstuderende, Harold Novotny og David Alvis. De arbejdede på måder at fotografere blodkarrene bag i øjet på og bemærkede, at deres kamera opfangede en svag fluorescens fra de krystallinske forbindelser, der indgår i linsen. De regnede med, at et fluorescerende farvestof i blodet ville vise sig at være en god måde at fremhæve det delikate netværk af blodkar på, og de gik i gang med at afprøve forskellige kombinationer af farvestoffer og filtre, indtil de fandt frem til dem, der stadig bruges verden over i dag.
Kilde: ©
Fluorescein bruges til at afbilde retinale kapillære hæmangiomer
Og derudover er fluorescein et meget socialt kemikalie, der let binder sig til andre biologiske molekyler såsom antistoffer eller DNA’s byggesten. Og det er på grund af denne egenskab, at det er blevet er elsket af biologer. En version af fluorescein kaldet FITC, eller “fitsy”, som det normalt udtales, bruges almindeligvis til at farve hele celler eller molekylerne i dem. Dette gør det muligt for forskere at visualisere dem gennem et mikroskop udstyret med UV-lys eller lasere, hvilket skaber indviklede billeder af cellernes indre arbejde. FITC- eller fluorescein-mærkede antistoffer anvendes ofte i automatiserede cellesorteringsmaskiner sammen med andre fluorescerende markører, der lyser med forskellige farver, til at adskille celler med forskellige karakteristika, så de kan undersøges nærmere.
Kilde: NASA
Rumfartøjet Gemini 4 frigiver farvestof i vandet for at hjælpe med at lokalisere det efter nedsprøjtning, juni 1965.
Det er fluoresceins evne til at opløses let i vand, der også gør det velegnet til anvendelser i meget større skala. Da der er en vis mængde UV-stråler i solens stråler, vil det gløde grønt i almindeligt sollys samt under strålerne fra en UV-lampe. Det bruges derfor til at spore vandstrømmen i afløb og andre vandløb og til at afsløre lækager af grimme ting som f.eks. spildevand. Under Anden Verdenskrig var nazistiske fly udstyret med fluorescein-“nødblus” – små pakker med det kemiske stof, som ville blive frigivet, hvis flyet styrtede ned i vandet, og som afslørede, hvor vraget var. I 1960’erne frigjorde rumfartøjer, der styrtede ned i havet, fluorescein-sporstoffer, så redningsfolkene kunne se fartøjet – og dets astronauter – der dunkede rundt på bølgerne.
Kilde: ©
Finalt blev der først brugt 100 pund fluorescein til at gøre Chicago-floden grøn for at fejre Sankt Patricks dag tilbage i 1960’erne, men det blev hurtigt erstattet af mere miljøvenlige plantebaserede farvestoffer efter en kampagne fra miljøforkæmpere. Måske er det mindre sjovt, men det er i hvert fald bedre for det lokale dyreliv.
Ben Valsler
Kat Arney om fluorescein, et stof, der hjælper os med at se og blive set. I næste uge skal du pakke dine tasker, for vi tager på ferie med Emma Stoye…
Emma Stoye
En af de mest irriterende ting ved at tage på ferie – lige så irriterende som at skulle proppe alt ned i håndbagagen eller bekymre sig om, hvor man har glemt sit pas – er udsigten til konstant at blive plaget af insekter. Hvis du som jeg har bleg hud – en uimodståelig lokkemad for fluer, flåter og myg – er en af standardduftene fra oversøiske rejser den citronagtige smag af insektmiddel.
Ben Valsler
Find ud af, hvordan Emma undgår bidende insekter næste gang. Indtil da kan du skrive til os med forslag til forbindelser, der skal dækkes, ved at tweete til @chemistryworld. Jeg hedder Ben Valsler, og jeg er tilbage i næste uge.