熒光顯微鏡原理是通過激發式光源,將光學顯微鏡與化合物的熒光染料發射相結合的一種顯微觀察模式。當今生物學中使用的多數熒光顯微鏡為落射熒光顯微鏡。
什(shen)么是熒(ying)光顯微(wei)鏡?
熒光顯微鏡主要用(yong)于(yu)(yu)研(yan)究有(you)機物(wu)和無(wu)機物(wu)等樣(yang)品(pin) ,一般(ban)使用(yong)熒光(guang)和磷光(guang)來檢(jian)查(cha)樣(yang)品(pin)的(de)結構組織和空間分(fen)布比(bi)較適用(yong)于(yu)(yu)研(yan)究比(bi)較復雜(za)且無(wu)法在傳(chuan)(chuan)統透射(she)光(guang)顯微(wei)鏡(jing)(jing)下檢(jian)查(cha)的(de)樣(yang)品(pin)。熒光(guang)顯微(wei)鏡(jing)(jing)與(yu)傳(chuan)(chuan)統顯微(wei)鏡(jing)(jing)的(de)區別主要有(you)兩(liang)方面別。一種是光(guang)源類型不(bu)同,另一種是使用(yong)的(de)濾光(guang)片元件不(bu)同。
熒光(guang)顯(xian)微(wei)鏡(jing)的組(zu)件
強大的光(guang)源(yuan)(氙氣燈(deng)或水(shui)銀弧光(guang)燈(deng)):水(shui)銀弧光(guang)燈(deng)發出的光(guang)比大多(duo)數白熾燈(deng)亮 10-100 倍(bei),并提供(gong)從紫外線(xian)到紅外線(xian)的各種波(bo)長(chang)的光(guang)。
激(ji)發(fa)濾光(guang)(guang)片:激(ji)發(fa)濾光(guang)(guang)片的(de)目的(de)是濾除光(guang)(guang)源(yuan)的(de)所有波長,被檢熒光(guang)(guang)團(tuan)的(de)激(ji)發(fa)范圍除外(wai)。圖像的(de)亮度和亮度由濾光(guang)(guang)片的(de)ZUI小透射(she)百(bai)分比決定。理想的(de)透射(she)率> 85%。
分色(se)鏡(分束器):分色(se)鏡或分束器以 45° 角放置(zhi)在(zai)激發(fa)濾(lv)光(guang)片和發(fa)射濾(lv)光(guang)片之間。二向(xiang)色(se)濾(lv)光(guang)片的(de)功能是(shi)將激發(fa)信號反射到熒光(guang)團,并將發(fa)射信號傳輸到檢(jian)測器。
發射(she)濾光(guang)片:發射濾光片位于熒光顯微(wei)鏡的成像路徑內。它的工作是過濾掉整個激發范圍并傳輸被檢查熒光團的發射范圍。
物鏡(jing):物鏡的(de)目的(de)是將(jiang)光傳輸到(dao)樣(yang)品上以(yi)形(xing)成圖(tu)像。光在到(dao)達物鏡之前穿(chuan)過分色鏡。
攝像(xiang)(xiang)系統:攝像(xiang)(xiang)系統有助于以高分辨率記錄標本的圖(tu)像(xiang)(xiang)。系統中經常使用CCD(電荷耦合器(qi)件)相機。這些電子(zi)倍增相機擅長在不損失(shi)靈敏度的情況下對單(dan)光子(zi)事件進行成像(xiang)(xiang)。它們不需要圖(tu)像(xiang)(xiang)增強器(qi),并(bing)且可以高速捕獲(huo)圖(tu)像(xiang)(xiang)。
熒光(guang)顯微鏡有什(shen)么用途(tu)?
熒光顯微鏡可用于生物學、生物醫學和材料科學。熒(ying)光(guang)顯(xian)微鏡(jing)有助于準確和詳細地識別細胞和亞微觀細胞成分。
熒光顯微(wei)鏡的(de)也被廣泛用于組織(zhi)化學領域(yu),以檢(jian)測(ce)常規顯微(wei)鏡無法看到(dao)的(de)顆粒,例如神(shen)經遞質胺。
它在食品(pin)(pin)化學中(zhong)用于評估(gu)產品(pin)(pin)中(zhong)特定食品(pin)(pin)成分(fen)(fen)的存(cun)在、結構組織(zhi)和空間(jian)分(fen)(fen)布。
還(huan)有(you)一(yi)種(zhong)熒光(guang)散斑顯微鏡。它是一(yi)種(zhong)使(shi)用熒光(guang)標(biao)記的大分(fen)子組裝體(例如(ru)細胞骨架蛋(dan)白)來研究(jiu)運動和周轉率的技術。
熒(ying)光(guang)顯微鏡染色也會(hui)在礦(kuang)物學領域使(shi)用(yong)。它通常用(yong)于(yu)研究煤炭、氧化石墨(mo)烯(xi)等礦(kuang)物。
它還廣泛用于紡織工業來分析纖維尺寸。落射熒(ying)光顯微鏡(jing)有助于研究基于纖維的材料,包括紙張和紡織品。
不僅如(ru)此熒光顯微(wei)鏡的(de)使用還可以(yi)(yi)用于熒光染料(liao)研(yan)究陶瓷孔(kong)隙率以(yi)(yi)及半導(dao)體研(yan)究領域。
熒光顯微(wei)鏡中的光源
熒光顯微鏡使用高的強度近單色照明,常見廣源主要有4種,即:帶有激發濾光片的氙弧燈或汞蒸氣燈、超連續光源、大功率 LED 或激光器。 激光是共聚焦顯微鏡、全內反射熒光顯微鏡 和其他復雜技術的常見選擇 。在使用寬場落射熒光顯微鏡的情況下,一般用氙燈、汞燈或帶二向色激發濾光片的 LED 較合適。寬視場落射熒光顯微鏡照明路徑中的兩個微透鏡陣列可以產生1%到2%的照明變化系數,具有較高的均勻性。
熒光(guang)樣品(pin)制備
適(shi)(shi)用(yong)于熒光(guang)顯(xian)微鏡(jing)的樣品是熒光(guang)的才能適(shi)(shi)用(yong)于熒光(guang)顯(xian)微鏡(jing)檢查,熒光(guang)樣本(ben)制備常見的方法包括用(yong)熒光(guang)染料(liao)標記、表達熒光(guang)蛋白或(huo)利用(yong)樣品的自發熒光(guang)。
生物(wu)熒(ying)光(guang)染料
熒光(guang)顯微鏡中(zhong)一些染色劑(ji)可用于多(duo)種生(sheng)物(wu)物(wu)質。一些小分子具有(you)它們自己(ji)的(de)熒光和(he)與之結合的(de)優選(xuan)生(sheng)物(wu)分子。例子包括(kuo) DAPI 和(he) Hoechst,它們被紫(zi)外光激發;以及 DRAQ5 和(he) DRAQ7.它們中(zhong)的(de)每一個都與 DNA 的(de)小溝結合,通過這樣的(de)方式來標記細胞核。其(qi)他一些污漬是肽(tai)、毒素和(he)藥物(wu),并與細胞結構(gou)結合。這些用熒光報告子衍生(sheng),才能起作用。
免YI熒光和熒光蛋白(bai)
抗體與(yu)其對應的(de)抗原的(de)結合,從而標記(ji)細胞內的(de)蛋白(bai)質或其他分子,這(zhe)都是通過(guo)(guo)免YI熒(ying)(ying)光的(de)過(guo)(guo)程(cheng)實現(xian)的(de)。現(xian)代遺傳知識和技(ji)術使科學家(jia)可(ke)以編輯(ji) DNA。相同的(de)技(ji)術可(ke)用于對蛋白(bai)質進行基(ji)因修飾以添加熒(ying)(ying)光蛋白(bai)報告基(ji)因,這(zhe)意(yi)味著科學家(jia)可(ke)以由此使某(mou)種蛋白(bai)質發(fa)(fa)出熒(ying)(ying)光。一旦它(ta)發(fa)(fa)出熒(ying)(ying)光,就可(ke)以直接被追蹤,甚至(zhi)在(zai)活細胞中也是如此。