Evaneszente Lichtstreuung mit kolloidalen Suspensionen

Abstract

Die evaneszente Lichtstreumikroskopie (engl. Total Internal Reflection Microscopy, kurz TIRM) wurde Ende der achtziger Jahre von Prieve et al. eingeführt. Mit ihr ist es möglich, den Abstand eines sphärischen mikroskopischen Teilchens (mit einem Durchmesser zwischen drei und 30 ?m) in einem Lösungsmittel und einer glatten transparenten Oberfläche zu messen. Bei der Methode wird das Streulicht des Teilchens bei evaneszenter Beleuchtung gemessen. Die Intensität des gestreuten Lichts ist dabei exponentiell abhängig vom Abstand des Partikels zur Wand. Aus diesen Streudaten lassen sich dann Wechselwirkungspotentiale zwischen Partikel und Wand bestimmen. Seitdem hat sich TIRM zu einem leistungsfähigen Werkzeug zur Untersuchung von kolloidialen Teilchen in der Nähe von Oberflächen entwickelt.Ein solches Teilchen vor einer Wand kann dann z.B. als Modellsystem eines Blutkörperchens vor einer Zellmembran dienen.Die evaneszente Lichtstreumikroskopie war bisher auf Glasoberflächen oder transparente Oberflächen beschränkt. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird gezeigt, dass sich diese Methode auch für goldbeschichtete Oberflächen eignet. Ein großer Vorteil von Goldoberflächen ist, dass sie sich leicht chemisch strukturieren lassen. Organische Moleküle oder Proteine können als selbstorganisierte Monolagen auf einem Goldfilm adsorbiert werden. Dadurch lassen sich biologische Systeme und Substanzen mit TIRM untersuchen, aber auch die Oberflächeneigenschaften verändern, z.B. die Benetzungseigenschaften oder die Oberflächenladungsdichte. Durch Mikrokontakt-Stempeln lassen sich mit geringem Aufwand Strukturierungen aufbringen. Dies verändert auch die Wechselwirkung der Oberfläche mit dem Partikel, was TIRM auf Goldoberflächen interessant macht.Im Rahmen dieser Arbeit werden zum ersten Mal TIRM-Messungen mit fluoreszierenden Teilchen durchgeführt.