Флуоресцентният микроскоп е вид оптичен микроскоп, който използва източник на светлина с висок интензитет за осветяване на образеца и възбуждане на флуорохроми в пробата. Осветяването на образеца обикновено се извършва с източник на светлина, който излъчва ултравиолетова светлина. Те се използват широко в биологични, медицински и промишлени области.
Как работи флуоресцентният микроскоп?
Флуоресцентният микроскоп използва живачна или ксенонова лампа за производство на ултравиолетова светлина. Светлината влиза в микроскопа и удря дихроично огледало - огледало, което отразява един диапазон от дължини на вълните и позволява друг диапазон да премине през него. Дихроичното огледало отразява ултравиолетовата светлина към образеца. Някои екземпляри флуоресцират естествено под ултравиолетова светлина, защото съдържат флуоресцентни вещества като хлорофил. Ако пробата, която ще се гледа, не флуоресцира естествено, тя може да бъде оцветена с флуоресцентни багрила, наречени флуорохроми.
От какво се състои флуоресцентният микроскоп?
1. Източник на светлина
Най-често срещаните източници на светлина са живак, ксенон и светодиоди. Живакът осигурява най-доброто качество на светлината за флуоресцентен микроскоп. Светодиодите стават все по-популярни, защото са по-евтини от другите източници и консумират по-малко енергия.
| Живачна лампа | Ксенонова лампа | LED | |
| Дължина на вълната на излъчената светлина | 350-370 nm | 400nm～ 450nm | 400-700 nm |
| Живот (час) | 200-300 | 400-600 | 10 000 |
| Предимство | 1. Светлина с висок интензитет, най-често срещаните източници на светлина. 2. Излъчва силно ултравиолетово и синьо-виолетово, за да възбуди всички видове флуорофори. 3. Ярки и цветни изображения. | 1. Спектралната интензивност е стабилна. 2. Силен спектрален интензитет в инфрачервения и средния инфрачервен диапазон. | 1. Лесен за подмяна. 2. Няма нужда от загряване. 3. Може да се включва и изключва моментално. 4. Контролирайте интензитета на източника на светлина. |
| Недостатък | 1. Кратък живот. 2. Дълго време за загряване. | 1. Необходима е специална захранваща кутия за постоянен ток с ниско напрежение за излишната топлина. 2. По-скъпо от живачната лампа | 1. UV светлината е по-слаба от живачната лампа. 2. Всяка дължина на вълната на светлината изисква отделен светодиод поради тесните честотни ленти, които излъчват. |
Приставка Mercury Fluorescent
LED флуоресцентна приставка
2. Филтър за възбуждане
Филтърът за възбуждане е от съществено значение за работата на флуоресцентния микроскоп. Той пропуска светлината с по-къса дължина на вълната, която флуоресцентното багрило може да абсорбира. Освен това блокира другите източници на вълнуваща светлина.
Филтър за възбуждане (B,G,U,V)
3. Дихроично огледало
Дихроичното огледало е вид оптичен филтър, който отразява светлината при определени дължини на вълната, докато предава други. Използва се във флуоресцентни микроскопи за разделяне на дължините на вълните на възбуждане и излъчване.
4. Емисионен филтър
Емисионният филтър пропуска само дължините на вълните, излъчвани от флуорофора, и блокира цялата нежелана светлина извън тази лента – особено дължините на вълните на възбуждане.
5. Флуоресцентни багрила
Флуоресцентните багрила са органични съединения, които притежават свойството на флуоресценция, чрез което могат да образуват флуоресцентно изображение чрез излъчване на силно контрастна видима зелена светлина, след като се възбудят от силно осветяващата ултравиолетова светлина. Често използвани флуоресцентни багрила са; DAPI (49,6-диамидино-2-фенилиндол), акридин оранжево, аурамин-родамин, Alexa Fluors или DyLight 488.
Колко вида флуоресцентни микроскопи?
1. Изправен епифлуоресцентен микроскоп:
Това е най-често срещаният тип флуоресцентен микроскоп. Възбуждането на флуорофора и откриването на флуоресценцията се извършват през един и същ светлинен път (т.е. през обектива). По-голямата част от флуоресцентните микроскопи, особено тези, използвани в науките за живота, са с епифлуоресцентен дизайн.
BS-2081F изследователски флуоресцентен биологичен микроскоп
2. Конфокален флуоресцентен микроскоп:
Конфокален флуоресцентен микроскоп: Този тип флуоресцентен микроскоп съчетава лазерно сканиране с флуоресцентно осветление за създаване на изображение. Може да се използва в широк спектър от приложения, като изследване на клетки и тъкани, откриване на протеини и други вещества в клетките и измерване на дебелината на материали.
BS-2081F изследователски флуоресцентен биологичен микроскоп
3. Обърнат флуоресцентен микроскоп
Светлинният източник и кондензаторът на този вид микроскоп са разположени отгоре, обърнати надолу. Ъгълът на осветяване трябва да бъде 90 градуса по отношение на повърхността на изследваната проба.
BS-2095F обърнат флуоресцентен микроскоп
Какви са предимствата и недостатъците на флуоресцентните микроскопи?
Предимства:
- Позволява наблюдение на клетки в живи организми, без да ги уврежда
- Осигурява изображения с висока разделителна способност с точни цветове
- Позволява изследване на живите процеси в клетките
- Да се използва за идентифициране на различни видове молекули вътре в клетките, като протеини или нуклеинови киселини.
Недостатъци:
- Позволява само наблюдението на специфични структури вътре в клетка, маркирана с флуоресцентно багрило.
- Фотоизбелването поради електронно възбуждане по време на процеса на флуоресценция може да засегне реактивните молекули на флуоресцентните багрила. В резултат на това реактивните багрила могат да загубят своето химическо свойство на интензитет на флуоресцентно излъчване.
-Клетките са податливи на фототоксичния ефект след оцветяване с флуоресцентни багрила, тъй като флуорофорните молекули абсорбират високоенергийните фотони от късовълновата светлина.
Какви са приложенията на флуоресцентния микроскоп?
Флуоресцентните микроскопи се използват широко в различни области на изследване и приложение, включително биохимия, клетъчна биология, микробиология, имунология и медицина.
1. В областта на биологията флуоресцентният микроскоп позволява точна и подробна идентификация на клетъчни и субмикроскопични клетъчни компоненти и дейности с помощта на етикетиране с флуоресцентно багрило.
2. В областта на медицината флуоресцентният микроскоп може да използва флуоресцентни реагенти за откриване на наличието и разпространението на бактерии и вируси или за подпомагане на етикетирането на хирургически цели за улесняване на операцията.
3. В областта на минералогията флуоресцентният микроскоп често се използва за изследване на вещества със свойства на спонтанна флуоресценция, като асфалт, петрол, въглища, графенов оксид и други минерали.
4. В науката за материалите флуоресцентният микроскоп може да се използва в текстилната или хартиената промишленост за анализ на материали на основата на влакна.
Време на публикуване: 14 март 2023 г