Fluorescenční mikroskop je typ optického mikroskopu, který používá zdroj světla s vysokou intenzitou k osvětlení vzorku a excitaci fluorochromů ve vzorku. Osvětlení vzorku se obvykle provádí světelným zdrojem, který vyzařuje ultrafialové světlo. Jsou široce používány v biologických, lékařských a průmyslových oborech.
Jak funguje fluorescenční mikroskop?
Fluorescenční mikroskop používá k produkci ultrafialového světla rtuťovou nebo xenonovou výbojku. Světlo přichází do mikroskopu a dopadá na dichroické zrcadlo – zrcadlo, které odráží jeden rozsah vlnových délek a umožňuje průchod dalšímu rozsahu. Dichroické zrcadlo odráží ultrafialové světlo až ke vzorku. Některé vzorky přirozeně fluoreskují pod ultrafialovým světlem, protože obsahují fluorescenční látky, jako je chlorofyl. Pokud prohlížený vzorek přirozeně nefluoreskuje, lze jej obarvit fluorescenčními barvivy nazývanými fluorochromy.
Z čeho se skládá fluorescenční mikroskop?
1. Světelný zdroj
Nejběžnějšími zdroji světla jsou rtuť, xenon a LED. Rtuť poskytuje nejlepší kvalitu světla pro fluorescenční mikroskop. LED diody jsou stále populárnější, protože jsou levnější než jiné zdroje a spotřebovávají méně energie.
| Rtuťová lampa | Xenonová lampa | LED | |
| Vlnová délka emitovaného světla | 350-370 nm | 400nm～ 450nm | 400-700 nm |
| Životnost (hodina) | 200-300 | 400-600 | 10 000 |
| Výhoda | 1. Světlo vysoké intenzity, nejběžnější světelné zdroje. 2. Vyzařuje silné ultrafialové a modrofialové záření pro excitaci všech druhů fluoroforů. 3. Jasné a barevné obrázky. | 1. Spektrální intenzita je stabilní. 2. Silná spektrální intenzita v infračervené a střední infračervené oblasti. | 1. Snadná výměna. 2. Není třeba se zahřívat. 3. Lze okamžitě zapnout a vypnout. 4. Ovládejte intenzitu světelného zdroje. |
| Nevýhoda | 1. Krátká životnost. 2. Dlouhá doba zahřívání. | 1. Pro přebytečné teplo je vyžadována speciální nízkonapěťová stejnosměrná napájecí skříň. 2. Dražší než rtuťová lampa | 1. UV světlo je slabší než rtuťová lampa. 2. Každá vlnová délka světla vyžaduje samostatnou LED kvůli úzké šířce pásma, kterou vyzařují. |
Rtuťový fluorescenční nástavec
LED fluorescenční nástavec
2. Filtr buzení
Pro provoz fluorescenčního mikroskopu je nezbytný excitační filtr. Propouští světlo kratší vlnové délky, které by fluorescenční barvivo mohlo absorbovat. Také blokuje další zdroje vzrušujícího světla.
Budicí filtr (B,G,U,V)
3. Dichroické zrcadlo
Dichroické zrcadlo je druh optického filtru, který odráží světlo na určitých vlnových délkách, zatímco jiné propouští. Používá se ve fluorescenčních mikroskopech k oddělení excitačních a emisních vlnových délek.
4. Emisní filtr
Emisní filtr propouští pouze vlnové délky emitované fluoroforem a blokuje veškeré nežádoucí světlo mimo toto pásmo – zejména excitační vlnové délky.
5. Fluorescenční barviva
Fluorescenční barviva jsou organické sloučeniny, které mají vlastnost fluorescence, pomocí které mohou vytvářet fluorescenční obraz vyzařováním vysoce kontrastního viditelného zeleného světla poté, co jsou excitovány vysoce osvětlujícím ultrafialovým světlem. Běžně používaná fluorescenční barviva jsou; DAPI (49,6-diamidino-2-fenylindol), akridinová oranž, auramin-rhodamin, Alexa Fluors nebo DyLight 488.
Kolik typů fluorescenčních mikroskopů?
1. Vzpřímený epifluorescenční mikroskop:
Jedná se o nejběžnější typ fluorescenčního mikroskopu. Excitace fluoroforu a detekce fluorescence se provádí stejnou světelnou dráhou (tj. objektivem). Většina fluorescenčních mikroskopů, zejména těch, které se používají v biologických vědách, má epifluorescenční design.
BS-2081F Výzkumný fluorescenční biologický mikroskop
2. Konfokální fluorescenční mikroskop:
Konfokální fluorescenční mikroskop: Tento typ fluorescenčního mikroskopu kombinuje laserové skenování s fluorescenčním osvětlením a vytváří obraz. Může být použit v široké škále aplikací, jako je studium buněk a tkání, detekce proteinů a dalších látek v buňkách a měření tloušťky materiálů.
BS-2081F Výzkumný fluorescenční biologický mikroskop
3. Invertovaný fluorescenční mikroskop
Světelný zdroj a kondenzor tohoto druhu mikroskopu jsou umístěny nahoře a směřují dolů. Úhel osvětlení musí být 90 stupňů vzhledem k povrchu zkoumaného vzorku.
BS-2095F Invertovaný fluorescenční mikroskop
Jaké jsou výhody a nevýhody fluorescenčních mikroskopů?
výhody:
- Umožňuje pozorování buněk v živých organismech bez jejich poškození
- Poskytuje obrázky ve vysokém rozlišení s přesnými barvami
- Umožňuje studium živých procesů v buňkách
- Lze použít k identifikaci různých typů molekul uvnitř buněk, jako jsou proteiny nebo nukleové kyseliny.
Nevýhody:
-Umožňuje pouze pozorování specifických struktur uvnitř buňky označené fluorescenčním barvivem.
- Fotobělení v důsledku excitace elektronů během procesu fluorescence může ovlivnit reaktivní molekuly fluorescenčních barviv. V důsledku toho mohou reaktivní barviva ztratit svou chemickou vlastnost intenzity fluorescenční emise.
-Buňky jsou náchylné k fototoxickému účinku po obarvení fluorescenčními barvivy, protože molekuly fluoroforu absorbují vysokoenergetické fotony ze světla s krátkou vlnovou délkou.
Jaké jsou aplikace fluorescenčního mikroskopu?
Fluorescenční mikroskopy jsou široce používány v různých oblastech výzkumu a aplikací včetně biochemie, buněčné biologie, mikrobiologie, imunologie a medicíny.
1. V oblasti biologie umožňuje fluorescenční mikroskop přesnou a podrobnou identifikaci buněčných a submikroskopických buněčných složek a aktivit pomocí značení fluorescenčním barvivem.
2. V lékařské oblasti může fluorescenční mikroskop používat fluorescenční činidla k detekci přítomnosti a distribuce bakterií a virů nebo k pomoci při označování chirurgických cílů pro usnadnění chirurgického zákroku.
3. V oblasti mineralogie se fluorescenční mikroskop často používá ke studiu látek se spontánní fluorescencí, jako je asfalt, ropa, uhlí, oxid grafenu a další minerály.
4. Ve vědě o materiálech lze fluorescenční mikroskop použít v textilním průmyslu nebo papírenském průmyslu k analýze materiálů na bázi vláken.
Čas odeslání: 14. března 2023