Un microscop cu fluorescență este un tip de microscop optic care utilizează o sursă de lumină de mare intensitate pentru a ilumina specimenul și a excita fluorocromii din eșantion. Iluminarea specimenului se face de obicei cu o sursă de lumină care emite lumină ultravioletă. Sunt utilizate pe scară largă în domeniile biologic, medical și industrial.
Cum funcționează un microscop cu fluorescență?
Un microscop cu fluorescență folosește o lampă cu mercur sau xenon pentru a produce lumină ultravioletă. Lumina intră în microscop și lovește o oglindă dicroică - o oglindă care reflectă o gamă de lungimi de undă și permite o altă gamă să treacă. Oglinda dicroică reflectă lumina ultravioletă până la specimen. Unele specimene fluoresc în mod natural sub lumină ultravioletă, deoarece conțin substanțe fluorescente precum clorofila. Dacă specimenul care urmează să fie vizualizat nu are fluorescență naturală, acesta poate fi colorat cu coloranți fluorescenți numiți fluorocromi.
În ce constă un microscop cu fluorescență?
1. Sursa de lumină
Cele mai comune surse de lumină sunt mercurul, xenonul și LED-urile. Mercur oferă cea mai bună calitate a luminii pentru microscopul cu fluorescență. LED-urile devin din ce în ce mai populare deoarece sunt mai puțin costisitoare decât alte surse și consumă mai puțină energie.
| Lampa cu mercur | Lampă cu xenon | LED | |
| Lungimea de undă a luminii emise | 350-370 nm | 400nm ~ 450nm | 400-700 nm |
| Durata de viață (oră) | 200-300 | 400-600 | 10000 |
| Avantaj | 1. Lumină de înaltă intensitate, cele mai comune surse de lumină. 2. Emite ultraviolete puternice și albastru-violete pentru a excita tot felul de fluorofori. 3. Imagini luminoase și colorate. | 1. Intensitatea spectrală este stabilă. 2. Intensitate spectrală puternică în infraroșu și în infraroșu mediu. | 1. Ușor de înlocuit. 2. Nu este nevoie să se încălzească. 3. Poate fi pornit și oprit instantaneu. 4. Controlați intensitatea sursei de lumină. |
| Dezavantaj | 1. O viață scurtă. 2. Timp lung de încălzire. | 1. Este necesară o cutie specială de alimentare CC de joasă tensiune pentru excesul de căldură. 2. Mai scump decât lampa cu mercur | 1. Lumina UV este mai slabă decât lampa cu mercur. 2.Fiecare lungime de undă a luminii necesită un LED separat datorită lățimii de bandă înguste pe care le emit. |
Atașament fluorescent cu mercur
Atașament LED fluorescent
2. Filtru de excitare
Filtrul de excitație este esențial pentru funcționarea unui microscop cu fluorescență. Transmite lumina cu o lungime de undă mai scurtă, pe care colorantul fluorescent o poate absorbi. De asemenea, blochează celelalte surse de lumină incitantă.
Filtru de excitație (B,G,U,V)
3. Oglindă dicroică
Oglinda dicroică este un tip de filtru optic care reflectă lumina la anumite lungimi de undă în timp ce transmite altele. Este folosit în microscoapele cu fluorescență pentru a separa lungimile de undă de excitare și de emisie.
4. Filtru de emisii
Filtrul de emisie trece doar de lungimile de undă emise de fluorofor și blochează toată lumina nedorită din afara acestei benzi - în special lungimile de undă de excitație.
5. Coloranți fluorescenți
Coloranții fluorescenți sunt compuși organici care posedă o proprietate a fluorescenței, prin care pot forma o imagine fluorescentă prin emiterea de lumină verde vizibilă cu contrast puternic după ce sunt excitați de lumina ultravioletă puternic iluminată. Coloranții fluorescenți utilizați în mod obișnuit sunt; DAPI (49,6-diamidino-2-fenilindol), portocaliu de acridină, auramină-rodamină, Alexa Fluors sau DyLight 488.
Câte tipuri de microscoape cu fluorescență?
1. Microscop cu epifluorescență vertical:
Este cel mai comun tip de microscop cu fluorescență. Excitarea fluoroforului și detectarea fluorescenței se fac prin aceeași cale luminoasă (adică prin obiectiv). Majoritatea microscoapelor cu fluorescență, în special cele utilizate în științele vieții, sunt de tip epifluorescență.
Microscop biologic fluorescent de cercetare BS-2081F
2. Microscop cu fluorescență confocal:
Microscop cu fluorescență confocal: Acest tip de microscop cu fluorescență combină scanarea laser cu iluminarea fluorescentă pentru a produce o imagine. Poate fi utilizat într-o gamă largă de aplicații, cum ar fi studierea celulelor și țesuturilor, detectarea proteinelor și a altor substanțe din interiorul celulelor și măsurarea grosimii materialelor.
Microscop biologic fluorescent de cercetare BS-2081F
3. Microscop cu fluorescență inversată
Sursa de lumină și condensatorul acestui tip de microscop sunt situate în partea de sus, cu fața în jos. Unghiul de iluminare trebuie să fie de 90 de grade față de suprafața specimenului examinat.
Microscop fluorescent inversat BS-2095F
Care sunt avantajele și dezavantajele microscoapelor cu fluorescență?
Avantaje:
- Permite observarea celulelor din organismele vii fără a le deteriora
- Oferă imagini de înaltă rezoluție cu culori precise
- Permite studiul proceselor vii din celule
- Să fie utilizat pentru a identifica diferite tipuri de molecule din interiorul celulelor, cum ar fi proteinele sau acizii nucleici.
Dezavantaje:
-Permite doar observarea unor structuri specifice în interiorul unei celule marcate cu colorant fluorescent.
-Fotoalbirea datorată excitației electronilor în timpul procesului de fluorescență poate afecta moleculele reactive ale coloranților fluorescenți. Ca rezultat, coloranții reactivi își pot pierde proprietatea chimică de intensitate a emisiei fluorescenței.
-Celulele sunt susceptibile la efectul fototoxic după colorarea cu coloranți fluorescenți, deoarece moleculele de fluorofor absorb fotonii de înaltă energie din lumina cu lungime de undă scurtă.
Care sunt aplicațiile unui microscop cu fluorescență?
Microscoapele cu fluorescență sunt utilizate pe scară largă în diferite domenii de cercetare și aplicare, inclusiv biochimie, biologie celulară, microbiologie, imunologie și medicină.
1. În domeniul biologiei, microscopul cu fluorescență permite identificarea precisă și detaliată a componentelor și activităților celulare celulare și submicroscopice cu ajutorul etichetării cu colorant fluorescent.
2. În domeniul medical, microscopul cu fluorescență poate folosi reactivi fluorescenți pentru a detecta prezența și distribuția bacteriilor și virușilor sau pentru a ajuta la etichetarea țintelor chirurgicale pentru a facilita intervenția chirurgicală.
3. În domeniul mineralogiei, microscopul cu fluorescență este adesea folosit pentru a studia substanțe cu proprietăți de fluorescență spontană, precum asfaltul, petrolul, cărbunele, oxidul de grafen și alte minerale.
4. În știința materialelor, microscopul cu fluorescență poate fi utilizat în industria textilă sau industria hârtiei pentru a analiza materialele pe bază de fibre.
Ora postării: 14-mar-2023