Die Fluoreszenz des Goldes

News: Die Fluoreszenz des Goldes

Gold war schon immer ein beliebtes Element. Meist wurde das gelblich glänzende Edelmetall zwar bloß als Wertanlage oder für Schmuckstücke eingesetzt, doch es erfreut sich auch bei Wissenschaftlern immer großer Beliebtheit. So erkannte einer von ihnen, dass Gold eine viel längere Fluoreszenz erreichen kann als man bisher dachte. Diese Erkenntnis könnte von großem Nutzen für die Medizin sein, die seit langem breite Anwendungsmöglichkeiten für Goldtherapien sieht.

Wenn Licht auf bestimmte chemische Verbindungen trifft, werden diese angeregt und strahlen Fluoreszenzlicht ab. Der Chemiker und Toxikologe John P. Fackler von der Texas A&M University erkannte bereits vor sechs Jahren, dass dieses Licht einiger Goldverbindungen eine Million mal länger anhalten kann, als bisher angenommen. "Das Licht muss in der Verbindung gefangen gehalten werden", sagt er. "Dann erstrahlt es in einem Glühen, das länger dauert als erwartet." Fackler erkannte, dass das Phänomen auftritt, wenn die Goldatome in Ketten aufgereiht sind und die Abstände zwischen ihnen 3,5 Angström betragen. "Die Goldverbindung emittiert Fluoreszenzlicht, weil Goldatome lineare Ketten formen und miteinander wechselwirken", sagt der Chemiker. "Die Entfernung zwischen den Atomen ist entscheidend. Wenn sie größer ist als 3,5 Angström, kommt es zu keiner Fluoreszenz und wenn man unter diese Grenze geht, wechselt das Licht seine Farbe."

Das fluoreszierende Licht ändert seine Farbe aber auch in Abhängikeit der Atome, die das Gold umgeben. So können verschiedene Atome ihre Anwesenheit durch die unterschiedlichen Farben des abgestrahlten Lichtes der Goldverbindung verraten. "Diese Goldverbindungen haben einige wunderbare Eigenschaften für Sensoren, die geringe Konzentrationen von Elementen anzeigen können, da Licht seine Farbe ändert, wenn Gold mit verschiedenen Elementen wechselwirkt", sagt Fackler.

Diese Eigenschaften der Lichtemission von Gold können auch zum Nachweis von Krankheiten genutzt werden, wenn sich das Gold an Nukleinsäuren in Zellen anlagert. Fackler weist darauf hin, dass Chad A. Mirkin von der Northwestern University gezeigt habe, dass einige Goldgruppen bestimmte Nukleinsäuren nachweisen können, die zu speziellen Krankheiten gehören.

Eine häufige Anwendung für Gold ist sein Einsatz in Arzneimitteln. Chryso- oder Goldtherapien finden schon seit dem Altertum Anwendung in den verschiedensten Bereichen der Medizin. "Seit Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts kennt man die Bedeutung von Goldverbindungen, speziell Gold mit Schwefel, für die Behandlung von Patienten mit rheumatischer Arthritis", sagt Fackler. Inzwischen wird die Behandlung mit Gold auch in der Krebstherapie eingesetzt.

Die heilenden Eigenschaften von Gold für Arthritispatienten könnten darauf zurückzuführen sein, dass Gold mit einem Stoff reagiert, der Peroxynitrit genannt wird – ein Gift, das wahrscheinlich von den angegriffenen Zellen produziert wird. "Peroxynitrit könnte der größte Schurke sein, der bei rheumatischer Arthritis für den Abbau von Zellen und Knochen verantwortlich ist. Gold ist sicherlich an der Produktion von Peroxynitriten beteiligt, aber die Details müssen noch untersucht werden", sagt Fackler.

Siehe auch

Spektrum Ticker vom 6.10.2000
"Neue Methode zur dreidimensionalen Gendetektion"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)
Spektrum Ticker vom 30.9.1998
"Viele kleine, bunte Lichter"
(nur für Ticker-Abonnenten zugänglich)

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