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Entgegen der ublichen Annahme aufgrund von Photozerstorungswegen durch hoher angeregte Zustande zeigen wir, dass eine weitere Verbesserung der Photostabilitat mit diffusionsbasierten Photostabilisierungsstrategieren moglich ist. Einzelmolekul-Fluoreszenzspektroskopie offenbart, dass Thiolationen effektiv Triplett-Zustande durch photoinduzierten Elektronentransfer loschen. Dabei entsteht selten ein Radikalanion, sondern der Farbstoff kehrt durch einen nahezu instantan erfolgenden Elektronen-Rucktransfer (Zwillingsrekombination) effizient in den Grundzustand zuruck. Fur gewohnlich verwendete Reduktionmittel wie Ascorbinsaure oder Trolox wird hingegen keine Zwillingsrekombination beobachtet. Der Mechanismus vermeidet die Bildung von Radikalkationen und verbessert die Photostabilitat von Fluorophoren. Wir zeigen, dass eine Kombination aus β-Mercaptoethanol und klassischem reduzierenden und oxidierenden System fur einige Farbstoffe die besten Resultate liefert.

Im vergangenen Jahrzehnt wurde eine Reihe von fluoreszenzspektroskopischen Messverfahren entwickelt, um einzelne Molekule unter verschiedenen Bedingungen zu untersuchen. Mittlerweile helfen etablierte einzelmolekulempfindliche Fluoreszenztechniken bei der Aufklarung komplexer Zusammenhange in unterschiedlichen Gebieten, von der Materialforschung bis hin zur Zellbiologie. Was fruher visionar erschien, etwa die Messung von Beweglichkeit oder strukturellen Veranderungen einzelner Motorproteine, oder der Nachweis von “Single-Copy”-Genen und die Bestimmung ihres Abstands zu Polymerase-Molekulen in den Transkriptionszentren lebender Zellen, gilt nicht langer als unlosbare Aufgabe. In diesem Aufsatz zeigen wir das Potenzial der Einzelmolekul-Fluoreszenzspektroskopie bei der Losung molekularbiologischer Probleme und diskutieren die Chancen der optischen Einzelmolekultechniken in Verbindung mit intelligenten Markierungsstrategien, um quantitative dreidimensionale Informationen uber die dynamische Organisation in lebenden Zellen zu erhalten.