Fluorescencinių mikroskopų tipai

Kai apie 1600 C.E. išrado mikroskopus, natūralūs filosofai savo akis pavertė pasauliu pasaulyje. Kai Antony van Leeuwenhoek sukūrė mažus, labai išlenktus lęšius ir mechaninį laikiklį vaizdui reguliuoti, jis atidarė langą į mikroskopinį bakterijų, kraujo ląstelių, pirmuonių ir ląstelių struktūros pasaulį. Bet per visą mikroskopijos istoriją visada buvo vienas klausimas: kokie yra šie keistai dalykai, kurie matomi per objektyvą? Fluorescencinė mikroskopija reiškia metodų rinkinį, kuris sumažina šią neapibrėžtį - nes fluorescencinėje mikroskopijoje, kai šviesa šviečia ant mėginio, jis šviečia savo šviesą atgal.

Epifluorescencija
labiausiai paplitęs fluorescencijos mikroskopas yra epifluorescencijos konfigūracija. Epifluorescencijos mikroskopu šviesos šaltinis - paprastai gyvsidabrio arba ksenono lemputė - per filtrą, kuris pasirenka siaurą bangų ilgio regioną, šviečia. Filtruota šviesa šviečia ant mėginio per mikroskopo objektyvą. Gaunamą šviesą sugeria fluoroforai - molekulinės etiketės, spinduliuojančios ilgą bangos ilgį, kai jos sugeria trumpesnio bangos ilgio šviesą. Fluoroforų šviesa kartu su apšvietimu iš apšvietimo šaltinio grįžta į objektyvą ir detektorių ar akį. Pakeliui kitas filtras užblokuoja apšvietimo šviesą, taigi viskas, kas liko, yra fluorescencinė šviesa iš pavyzdžio.

Konfokalinis
Epifluorescencinis mikroskopas renka šviesą iš visur mikroskopo matymo lauke . Kai kurios sužadinimo lempos sugeria prieš mikroskopo židinio plokštumą, kai kurios - židinio plokštumoje ir kai kurios už židinio plokštumos. Kadangi mikroskopas surenka visą tą šviesą, vaizde bus ryškus šviesos vaizdas, tačiau jis taip pat turės šviesą iš kitų sričių. Konfokalinis mikroskopas patvirtina, kad fokusuodamas lazerio tašką toje pačioje plokštumoje, kurioje yra orientuotas mikroskopas. Tada priešais jutiklį eina pinhole, kur jis blokuoja visą šviesą, kuri nėra iš mikroskopo fokusavimo. Skenuojant mėginį galima gauti švarų trimatį objekto vaizdą.

Multifoto

Konfokaliniame mikroskope išlygiavimas yra labai jautrus. Jei lazerio taškas, mikroskopo tikslas, surinkimo optika ir pinhole yra netgi mažiausi, mikroskopo našumas kenčia. Daugiafunkcinis mikroskopas išsprendžia šią problemą naudodamas lazerio bangos ilgį, kuris yra tik pusė energijos, nes jis turi būti mėginio sužadinimo fluoroforais. Vienintelis būdas, kaip fluoroforai bus sužadinti ir išskirti fluorescenciją, yra, jei lazerio šviesa yra pakankamai ryški, kad dvi šviesos fotonų dalelės per trumpą laiką nukristų į fluoroforą. Tai atsitinka tik tada, kai lazeris yra sutelktas į labai mažą tašką. Taigi vienintelė vieta mėginyje, kuris spinduliuoja šviesą, yra ta, kurioje yra fokusuotas lazeris, kuris saugo vaizdą maloniu ir švariu, nes nėra jokio papildomo fono šviesos atsikratyti. Bendras vidinis atspindžio fluorescencija (TIRF)
Kitas būdas, kaip gauti labai švarius vaizdus, ​​yra įsitikinti, kad sužadinimo lemputė nėra labai toli į mėginį. Jei, pvz., Stiklinėje stiklinėje ant stiklinės stiklinės dedama neuronų lūžio, tuomet kai kurie neuronai prilips prie stiklo paviršiaus. Iš viso vidinio atspindžio fluorescencijos (TIRF) mikroskopu šviesa nukreipiama į šoną į stiklinę stiklą, todėl ji tikrai neįeina į tirpalą, laikantį ląsteles. Tačiau dalis šviesos vos nuteka į tirpalą - tik labai arti stiklo paviršiaus. Tai reiškia, kad vienintelės vietos, kurios spinduliuoja šviesą, bus labai plonos, tiesiai prieš stiklo paviršių. Tokiems neuronams, kuriuose ląstelių paviršiuje vyksta tiek daug įdomių dalykų, šis metodas gali būti labai veiksmingas.

Super-raiška
Visi mikroskopai, įskaitant fluorescencinius mikroskopus, yra riboti fizika, kuri reguliuoja šviesos plitimą. Viena iš pagrindinių taisyklių yra ta, kad fokusuotas šviesos taškas gali būti toks mažas - ir ne mažesnis. Matomoje šviesoje šis dydis yra apie 200 nanometrų arba 200 mlrd. Tačiau atskiros molekulės yra tik keleto nanometrų dydžio, todėl yra daug įdomių funkcijų, kurios yra mažesnės už šį dydį, vadinamas difrakcijos riba. Mokslininkai rengia „itin didelės skiriamosios gebos“ metodus, kad apsuptų šią ribą. Pavyzdžiui, struktūrizuota apšvietimo mikroskopija (SIM) ir stimuliuojama išmetamųjų teršalų mažinimo (STED) mikroskopija yra abu fluorescenciniai mikroskopijos metodai, ribojantys šviesą spinduliuojančios vietos dydį mažinant sužadinimo šviesos taško dydį.
URL:https://lt.whycomputer.com/hardware/100407040.html