Fluorescences mikroskops ir optiskā mikroskopa veids, kas izmanto augstas intensitātes gaismas avotu, lai apgaismotu paraugu un ierosinātu fluorohromus paraugā. Parauga apgaismojumu parasti veic ar gaismas avotu, kas izstaro ultravioleto gaismu. Tos plaši izmanto bioloģijas, medicīnas un rūpniecības jomās.
Kā darbojas fluorescences mikroskops?
Fluorescences mikroskops izmanto dzīvsudraba vai ksenona lampu, lai radītu ultravioleto gaismu. Gaisma nonāk mikroskopā un saskaras ar dihromisku spoguli - spoguli, kas atspoguļo vienu viļņu garumu diapazonu un ļauj iziet cauri citam diapazonam. Dihroiskais spogulis atstaro ultravioleto gaismu līdz pat paraugam. Daži paraugi dabiski fluorescē ultravioletajā gaismā, jo tie satur fluorescējošas vielas, piemēram, hlorofilu. Ja apskatāmais paraugs dabiski nefluorescē, to var iekrāsot ar fluorescējošām krāsvielām, ko sauc par fluorohromiem.
No kā sastāv fluorescences mikroskops?
1. Gaismas avots
Visizplatītākie gaismas avoti ir dzīvsudrabs, ksenons un gaismas diodes. Dzīvsudrabs nodrošina vislabāko gaismas kvalitāti fluorescences mikroskopam. Gaismas diodes kļūst arvien populārākas, jo tās ir lētākas nekā citi avoti un patērē mazāk enerģijas.
| Dzīvsudraba lampa | Ksenona lampa | LED | |
| Izstarotās gaismas viļņa garums | 350-370 nm | 400 nm līdz 450 nm | 400-700 nm |
| Dzīves ilgums (stunda) | 200-300 | 400-600 | 10 000 |
| Priekšrocība | 1. Augstas intensitātes gaisma, visizplatītākie gaismas avoti. 2. Tas izstaro spēcīgu ultravioleto un zili violeto, lai satrauktu visu veidu fluoroforus. 3. Spilgti un krāsaini attēli. | 1. Spektrālā intensitāte ir stabila. 2. Spēcīga spektrālā intensitāte infrasarkanajā un vidējā infrasarkanajā starā. | 1. Viegli nomainīt. 2. Nav nepieciešams iesildīties. 3. Var uzreiz ieslēgt un izslēgt. 4. Kontrolējiet gaismas avota intensitāti. |
| Trūkums | 1. Īss mūžs. 2. Ilgs iesildīšanās laiks. | 1. Nepieciešama speciāla zemsprieguma līdzstrāvas barošanas kārba pārmērīgam siltumam. 2. Dārgāka par dzīvsudraba lampu | 1. UV gaisma ir vājāka nekā dzīvsudraba lampa. 2. Katram gaismas viļņa garumam ir nepieciešama atsevišķa gaismas diode, jo tie izstaro šauru joslas platumu. |
Dzīvsudraba fluorescējošais pielikums
LED dienasgaismas spuldzes stiprinājums
2. Uzbudinājuma filtrs
Ierosmes filtrs ir būtisks fluorescences mikroskopa darbībai. Tas izlaiž gaismu ar īsāku viļņa garumu, ko fluorescējošā krāsviela varētu absorbēt. Tas arī bloķē citus aizraujošas gaismas avotus.
ierosmes filtrs (B, G, U, V)
3. Dichroic Mirror
Dihroiskais spogulis ir optiskā filtra veids, kas atstaro gaismu noteiktos viļņu garumos, vienlaikus pārraidot citus. To izmanto fluorescences mikroskopos, lai atdalītu ierosmes un emisijas viļņu garumus.
4. Emisijas filtrs
Emisijas filtrs šķērso tikai fluorofora izstarotos viļņu garumus un bloķē visu nevēlamo gaismu ārpus šīs joslas, īpaši ierosmes viļņu garumus.
5. Fluorescējošās krāsvielas
Fluorescējošās krāsvielas ir organiski savienojumi, kuriem piemīt fluorescences īpašība, ar kuras palīdzību tās var veidot fluorescējošu attēlu, izstarojot ļoti kontrastējošu redzamu zaļo gaismu pēc tam, kad tie ir satraukti ar ļoti apgaismojošu ultravioleto gaismu. Parasti izmantotās fluorescējošās krāsvielas ir; DAPI (49,6-diamidino-2-fenilindols), akridīna oranžs, auramīns-rodamīns, Alexa Fluors vai DyLight 488.
Cik ir fluorescences mikroskopu veidu?
1. Stāvs epifluorescences mikroskops:
Tas ir visizplatītākais fluorescences mikroskopa veids. Fluorofora ierosināšana un fluorescences noteikšana tiek veikta caur to pašu gaismas ceļu (ti, caur objektīvu). Lielākajai daļai fluorescences mikroskopu, īpaši tiem, ko izmanto zinātnēs par dzīvību, ir epifluorescences dizains.
BS-2081F izpētes fluorescējošais bioloģiskais mikroskops
2. Konfokālais fluorescences mikroskops:
Konfokālais fluorescences mikroskops: šāda veida fluorescences mikroskops apvieno lāzerskenēšanu ar fluorescējošu apgaismojumu, lai iegūtu attēlu. To var izmantot plašā pielietojuma klāstā, piemēram, šūnu un audu pētīšanā, proteīnu un citu vielu noteikšanā šūnās un materiālu biezuma mērīšanā.
BS-2081F izpētes fluorescējošais bioloģiskais mikroskops
3. Apgrieztās fluorescences mikroskops
Šāda veida mikroskopa gaismas avots un kondensators atrodas augšpusē, vērsti uz leju. Apgaismojuma leņķim attiecībā pret pārbaudāmā parauga virsmu jābūt 90 grādiem.
BS-2095F apgrieztais fluorescējošais mikroskops
Kādas ir fluorescences mikroskopu priekšrocības un trūkumi?
Priekšrocības:
- Ļauj novērot dzīvu organismu šūnas, nekaitējot tām
- Nodrošina augstas izšķirtspējas attēlus ar precīzām krāsām
- Ļauj pētīt dzīvus procesus šūnās
- Izmanto, lai identificētu dažādu veidu molekulas šūnās, piemēram, olbaltumvielas vai nukleīnskābes.
Trūkumi:
-Tas ļauj novērot tikai konkrētas struktūras šūnā, kas marķēta ar fluorescējošu krāsu.
-Fotobalināšana, ko izraisa elektronu ierosme fluorescences procesa laikā, var ietekmēt fluorescējošo krāsvielu reaktīvās molekulas. Tā rezultātā reaktīvās krāsvielas var zaudēt savu ķīmisko īpašību fluorescences emisijas intensitāti.
-Šūnas ir jutīgas pret fototoksisko efektu pēc krāsošanas ar fluorescējošām krāsvielām, jo fluorofora molekulas absorbē augstas enerģijas fotonus no īsa viļņa garuma gaismas.
Kādi ir fluorescences mikroskopa pielietojumi?
Fluorescences mikroskopus plaši izmanto dažādās pētniecības un pielietojuma jomās, tostarp bioķīmijā, šūnu bioloģijā, mikrobioloģijā, imunoloģijā un medicīnā.
1. Bioloģijas jomā fluorescences mikroskops ļauj precīzi un detalizēti identificēt šūnu un submikroskopiskos šūnu komponentus un aktivitātes ar fluorescējošās krāsas marķējuma palīdzību.
2. Medicīnas jomā fluorescences mikroskops var izmantot fluorescējošus reaģentus, lai noteiktu baktēriju un vīrusu klātbūtni un izplatību vai palīdzētu marķēt ķirurģiskos mērķus, lai atvieglotu operāciju.
3. Mineraloģijas jomā fluorescences mikroskopu bieži izmanto, lai pētītu vielas ar spontānas fluorescences īpašībām, piemēram, asfaltu, naftu, ogles, grafēna oksīdu un citus minerālus.
4. Materiālzinātnē fluorescences mikroskopu var izmantot tekstilrūpniecībā vai papīra rūpniecībā, lai analizētu materiālus, kuru pamatā ir šķiedra.
Izsūtīšanas laiks: 14.03.2023