Quelltext der Seite Förster-Radius

Der '''Förster-Radius''' ('''''R<sub>0</sub>''''') oder '''Förster-Abstand''', der nach dem deutschen Physikochemiker [[Theodor Förster (Physikochemiker)|Theodor Förster]] benannt wurde, bezeichnet den Abstand zwischen zwei [[Farbstoff]]en (Donor und Akzeptor), bei dem die Effizienz ''E'' einer strahlungsfreien [[Energie]]übertragung via [[Förster-Resonanzenergietransfer]] zwischen diesen beiden Farbstoffen 50 % beträgt:

::<math>E=\frac{1}{1+(r/R_0)^6}\!</math>, 

wobei ''r'' der Abstand der beiden Farbstoffe ist.

Der Förster-Radius ist abhängig von der [[Quantenausbeute]] des Donors ohne Energietransfer ''Q<sub>0</sub>'', dem Dipol-Orientierungsfaktor ''&kappa;'', dem [[Brechungsindex]] ''n'' des Mediums bei den für den Energietransfer relevanten Wellenlängen und dem [[Integralrechnung|Integral]] ''J'' aus den sich überlappenden Spektren von Donor und Akzeptor:

::<math> {R_0}^6 = \frac{9 \cdot (\ln 10) \cdot (\kappa^2 \, n^{-4} \, Q_0 \, J)}{128 \, \pi^5 \, N_A} = 8,8 \cdot 10^{-28} \cdot (\kappa^2 \, n^{-4} \, Q_0 \, J)</math>.<!-- Man beachte, dass ein Vorfaktor von 9000 statt 9 fälschlicherweise in die Literatur Einzug hielt. Eine diesbezügliche Diskussion findet sich in der englischen Wikipedia unter [[:en:Talk:F%C3%B6rster_resonance_energy_transfer#F.C3.B6rster_distance|Diskussionsseite des englischen Artikels ''Förster resonance energy transfer'' zur Frage des Vorfaktors in der Formel des Förster-Radius]] -->

Hierbei hängt ''J'' von der normalisierten Strahlungsemissionsintensität des Donors ''f<sub>D</sub>(&lambda;)'' bei der Wellenlänge ''&lambda;'' und dem [[Extinktionskoeffizient]]en des Akzeptors ''&epsilon;<sub>A</sub>(&lambda;)'' ab: 

::<math> J = \int f_{\rm D}(\lambda) \, \epsilon_{\rm A}(\lambda) \, \lambda^4 \, d\lambda </math>.

Der Orientierungsfaktor ''&kappa;''<sup>2</sup> ist vom Winkel zwischen dem Emissionsdipol des Donors und dem Absorptionsdipol des Akzeptors ''&theta;<sub>DA</sub>'' sowie den Winkeln zwischen beiden Dipolen und dem Verbindungsvektor zwischen Donor und Akzeptor ''&theta;<sub>D</sub>'' und ''&theta;<sub>A</sub>'' abhängig:

::<math> \kappa^2 = (\cos \theta_{DA} - 3 \cos \theta_D \cos \theta_A)^2 \!</math>,

wobei ''&kappa;<sup>2</sup>'' Werte zwischen 0 und 4 annehmen kann. Bei [[Orthogonalität]] der Dipole beträgt ''&kappa;<sup>2</sup>'' 0, bei paralleler Anordnung 1 und bei kollinear angeordneten Dipolen 4. Für frei bewegliche Farbstoffe, beispielsweise bei Untersuchung von Prozessen in Lösung, beträgt ''&kappa;<sup>2</sup>'' 2/3.<ref name="isbn0-08-054958-6">{{cite book |author=Robert M. Clegg |editor=Theodorus W. J. Gadella |chapter=Forster resonance energy transfer - FRET what is it, why do it, and how it's done |pages=1-58 |title=FRET and FLIM techniques |publisher=Elsevier |location=Amsterdam |year=2009 |isbn=0-08-054958-6 |doi= |accessdate=}}</ref>

Für einige häufig verwendete Donor-Akzeptor-Paare sind die ermittelten Förster-Radien in der nachfolgenden Tabelle dargestellt:<ref>{{cite web |url=http://www.olympusfluoview.com/applications/fretintro.html |title=Applications in Confocal Microscopy: Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) Microscopy |author=Olympus | language=en | archiveurl=https://web.archive.org/web/20150509002611/http://www.olympusfluoview.com/applications/fretintro.html | archivedate=2015-05-09 |accessdate = 2016-07-13}}</ref>
{|class="wikitable"
!Donor!!Akzeptor!!R<sub>0</sub> (nm)
|-
|[[Tryptophan]]||[[Dansylchlorid|Dansyl]]||2,1
|-
|[[Dansylchlorid|Dansyl]]||[[FITC]]||3,3–4,1
|-
|[[eCFP]]||[[eGFP]]||4,7–4,9
|-
|[[Cyanine|Cyanin]] [[Cy3]]||Cyanin [[Cy5]]||> 5,0
|-
|[[6-Carboxyfluorescein]]||[[Texas Red]]||5,1
|-
|[[Fluorescein]]||[[Tetramethylrhodamin]]||5,5
|-
|[[eGFP]]||[[eYFP]]||5,5–5,7
|-
|Cyanin [[Cy5]]||Cyanin [[Cy5.5]]||> 8,0
|}

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Literatur ==
* {{Gold Book|Förster-resonance-energy transfer (FRET)|FT07381|Version=2.3.1}}

{{SORTIERUNG:Forsterradius}}
[[Kategorie:Farbstoff|!Forsterradius]]
[[Kategorie:Spektroskopie]]