מעבר אנרגיה בתהודה פלואורסצנטית
ויקיפדיה האנציקלופדיה encyclopedia
מעבר אנרגיה בתהודה פלואורסצנטית או FRET (באנגלית: Fluorescence Resonance Energy Transfer או Förster Resonance Energy Transfer) הוא תופעה פיזיקלית המתארת מעבר אנרגיה בין 2 מולקולות רגישות לאור (כרומופורים).
בתהליך זה, הכרומופור התורם (donor), מעורר על ידי בליעת אור (פוטון) לרמת אנרגיה גבוהה יותר, אך אינו פולט אור. במקום זאת, מתקיים מעבר אנרגיה באמצעות צימוד דיפול דיפול אל רמת העירור בכרומופור המקבל (acceptor). כתוצאה מכך, המקבל פולט אור (פלואורסצנציה).
היעילות של העברת אנרגיה זו עומדת ביחס הפוך לחזקה ה-6 של המרחק בין התורם למקבל, מה שהופך את FRET לתהליך רגיש מאוד לשינויים קטנים במרחק.
מנגנון זה הוא הבסיס לספקטרוסקופיית FRET המשמשת בביופיזיקה למדידת מרחקים במערכות ביולוגיות בסקאלה של ננומטרים בודדים (דוגמת חלבונים וחומר תורשתי).[1]
התופעה קרויה על שם תאודור פורסטר (Theodor Förster), מדען גרמני שהצליח לתאר אותה כמותית ולקשר את המנגנון לגדלים מדידים, החל משנות ה-40 של המאה ה-20, בד בבד עם התבססות מכניקת הקוונטים.[2]
קיימת אנלוגיה בין FRET לבין תקשורת בשדה קרוב, בכך שרדיוס האינטראקציה הרבה יותר קטן מאורך הגל של האור הנפלט. באזור השדה הקרוב, הכרומופור המעורר פולט פוטון וירטואלי הנבלע באופן מיידי על ידי הכרומופור המקבל. מאחר שחוקי שימור האנרגיה והתנע לא מתקיימים עבורו, הפוטון הווירטואלי לא ניתן לגילוי ולכן FRET הוא מנגנון לא-קרינתי. חישובים שנעשו במסגרת אלקטרודינמיקה קוונטית כי מעבר לא-קרינתי (FRET) ומעבר קרינתי הם למעשה 2 אסימפטוטות, קצרת-טווח וארוכת טווח בהתאמה, של אותו מכניזם.