Fluorescencijski mikroskop je vrsta optičkog mikroskopa koji koristi izvor svjetlosti visokog intenziteta za osvjetljavanje uzorka i pobuđivanje fluorokroma u uzorku. Osvjetljavanje preparata obično se vrši izvorom svjetlosti koji emitira ultraljubičastu svjetlost. Naširoko se koriste u biološkim, medicinskim i industrijskim područjima.
Kako radi fluorescentni mikroskop?
Fluorescencijski mikroskop koristi živinu ili ksenonsku lampu za proizvodnju ultraljubičastog svjetla. Svjetlo ulazi u mikroskop i udara u dikroično zrcalo — zrcalo koje reflektira jedan raspon valnih duljina i dopušta prolaz drugom rasponu. Dihroično zrcalo reflektira ultraljubičasto svjetlo do uzorka. Neki primjerci prirodno fluoresciraju pod ultraljubičastim svjetlom jer sadrže fluorescentne tvari poput klorofila. Ako uzorak koji se promatra prirodno ne fluorescira, može se obojiti fluorescentnim bojama koje se nazivaju fluorokromi.
Od čega se sastoji fluorescentni mikroskop?
1. Izvor svjetlosti
Najčešći izvori svjetlosti su živa, ksenon i LED. Živa daje najbolju kvalitetu svjetla za fluorescentni mikroskop. LED diode postaju sve popularnije jer su jeftinije od drugih izvora i troše manje energije.
| Živina svjetiljka | Xenon lampa | LED | |
| Valna duljina emitirane svjetlosti | 350-370 nm | 400nm～ 450nm | 400-700 nm |
| Životni vijek (sat) | 200-300 | 400-600 (prikaz, stručni). | 10000 |
| Prednost | 1. Svjetlost visokog intenziteta, najčešći izvori svjetlosti. 2. Emitira jako ultraljubičasto i plavo-ljubičasto za pobuđivanje svih vrsta fluorofora. 3. Svijetle i šarene slike. | 1. Spektralni intenzitet je stabilan. 2. Jaki spektralni intenzitet u infracrvenom i srednjem infracrvenom području. | 1. Lako se mijenja. 2. Nema potrebe za zagrijavanjem. 3. Može se odmah uključiti i isključiti. 4. Kontrolirajte intenzitet izvora svjetlosti. |
| Nedostatak | 1. Kratak životni vijek. 2. Dugo vrijeme zagrijavanja. | 1. Za višak topline potrebna je posebna niskonaponska istosmjerna strujna kutija. 2. Skuplji od živine lampe | 1. UV svjetlo je slabije od živine lampe. 2.Svaka valna duljina svjetlosti zahtijeva zasebnu LED diodu zbog uskih propusnih opsega koje emitiraju. |
Živin fluorescentni dodatak
LED fluorescentni dodatak
2. Filtar uzbude
Ekscitacijski filtar je bitan za rad fluorescentnog mikroskopa. Propušta svjetlost kraće valne duljine, koju bi fluorescentna boja mogla apsorbirati. Također, blokira druge izvore uzbudljive svjetlosti.
Filtar pobude (B,G,U,V)
3. Dikroično zrcalo
Dihroično zrcalo je vrsta optičkog filtra koji reflektira svjetlost na određenim valnim duljinama, dok druge propušta. Koristi se u fluorescentnim mikroskopima za odvajanje valnih duljina ekscitacije i emisije.
4. Filtar emisije
Emisijski filtar propušta samo valne duljine koje emitira fluorofor i blokira svu neželjenu svjetlost izvan ovog pojasa – posebno valne duljine pobude.
5. Fluorescentne boje
Fluorescentne boje su organski spojevi koji posjeduju svojstvo fluorescencije, pomoću kojeg mogu oblikovati fluorescentnu sliku emitiranjem izrazito kontrastnog vidljivog zelenog svjetla nakon pobuđivanja ultraljubičastim svjetlom visoke svjetlosti. Uobičajeno korištene fluorescentne boje su; DAPI (49,6-diamidino-2-fenilindol), akridin narančasta, auramin-rodamin, Alexa Fluors ili DyLight 488.
Koliko vrsta fluorescentnih mikroskopa ima?
1. Uspravni epifluorescentni mikroskop:
To je najčešći tip fluorescentnog mikroskopa. Ekscitacija fluorofora i detekcija fluorescencije odvijaju se kroz isti put svjetlosti (tj. kroz objektiv). Većina fluorescentnih mikroskopa, posebno onih koji se koriste u znanostima o životu, imaju epifluorescentni dizajn.
BS-2081F istraživački fluorescentni biološki mikroskop
2. Konfokalni fluorescentni mikroskop:
Konfokalni fluorescentni mikroskop: Ova vrsta fluorescentnog mikroskopa kombinira lasersko skeniranje s fluorescentnim osvjetljenjem za stvaranje slike. Može se koristiti u širokom rasponu primjena, kao što je proučavanje stanica i tkiva, otkrivanje proteina i drugih tvari unutar stanica i mjerenje debljine materijala.
BS-2081F istraživački fluorescentni biološki mikroskop
3. Invertni fluorescentni mikroskop
Izvor svjetlosti i kondenzator kod ovog mikroskopa nalaze se na vrhu, okrenuti prema dolje. Kut osvjetljenja mora biti 90 stupnjeva u odnosu na površinu uzorka koji se ispituje.
BS-2095F Invertni fluorescentni mikroskop
Koje su prednosti i nedostaci fluorescentnih mikroskopa?
Prednosti:
- Omogućuje promatranje stanica u živim organizmima bez njihovog oštećenja
- Pruža slike visoke rezolucije s preciznim bojama
- Omogućuje proučavanje živih procesa u stanicama
- Koristi se za identifikaciju različitih vrsta molekula unutar stanica, kao što su proteini ili nukleinske kiseline.
Nedostaci:
-Omogućuje samo promatranje specifičnih struktura unutar stanice označene fluorescentnom bojom.
- Fotoizbjeljivanje zbog pobude elektrona tijekom procesa fluorescencije može utjecati na reaktivne molekule fluorescentnih boja. Kao rezultat toga, reaktivne boje mogu izgubiti svoje kemijsko svojstvo intenziteta fluorescentne emisije.
- Stanice su osjetljive na fototoksični učinak nakon bojenja fluorescentnim bojama, budući da molekule fluorofora apsorbiraju fotone visoke energije iz svjetlosti kratke valne duljine.
Koje su primjene fluorescentnog mikroskopa?
Fluorescencijski mikroskopi naširoko se koriste u raznim područjima istraživanja i primjene uključujući biokemiju, staničnu biologiju, mikrobiologiju, imunologiju i medicinu.
1. U području biologije, fluorescentni mikroskop omogućuje točnu i detaljnu identifikaciju staničnih i submikroskopskih staničnih komponenti i aktivnosti uz pomoć označavanja fluorescentnom bojom.
2. U medicinskom području, fluorescentni mikroskop može koristiti fluorescentne reagense za otkrivanje prisutnosti i distribucije bakterija i virusa ili za pomoć u označavanju kirurških ciljeva kako bi se olakšao kirurški zahvat.
3. U području mineralogije, fluorescentni mikroskop se često koristi za proučavanje tvari sa svojstvima spontane fluorescencije, kao što su asfalt, nafta, ugljen, grafen oksid i drugi minerali.
4. U znanosti o materijalima, fluorescentni mikroskop se može koristiti u tekstilnoj industriji ili industriji papira za analizu materijala na bazi vlakana.
Vrijeme objave: 14. ožujka 2023