Microscop fluorescent Olympus BX61 cu cameră digitală
Fluorescent microscop (fluorescente latine, grecesc μικρός - mic și grecesc σκοπεώ - vezi) - microscop optic specializat. destinate studierii proprietăților substanțelor organice sau anorganice utilizând fenomenul de fluorescență (luminiscență). permițând vizualizarea invizibilă în micro-obiecte obișnuite de lumină, datorită luminiscenței lor. Principiul de funcționare se bazează pe iradierea probei cu lumină ultravioletă; Oportunități suplimentare pentru studierea structurilor biologice sunt utilizarea de coloranți speciali pentru microscopie. capabile să se adsorbă selectiv pe anumite organele ale unui preparat biologic.
Introducere Edit
Procesul de absorbție a energiei fotonice de substanțe organice și anorganice, urmat de emisia de raze având o lungime de undă diferită, este cunoscută ca fenomenul fizic al fluorescenței (luminiscență). emisia electronică de lumină într-un anumit proces de fluorescență în timp este simultană cu debutul absorbției-excitației. În acest caz, razele emise au o lungime de undă mai mare decât cele absorbite (fotonii emise au mai puțină energie decât cele absorbite). În cazul în care timpul dintre absorbție și emisie este mai mare de o microsecundă, procesul se numește fosforescență.
Pentru prima data acest fenomen a fost descoperit de englezul George Topit in 1852. El a observat că fluoritul mineral a început să aprindă roșu, după ce a fost iluminat cu lumină ultravioletă. Studii în secolul al XIX-lea, au stabilit că multe substanțe. Cristale, rășini, droguri brut, ulei, clorofilă, vitamine, substanțe anorganice și alte minerale atunci când sunt iluminate cu o fluorescență raze ultraviolete de lumină. Numai în anii 1930 a început utilizarea fenomenului de fluorescență, care a început să fie folosit în cercetarea biologică. Elementele investigate de materiale, bacterii, micobacterii patogene pentru a le identifica în habitatul lor au început să picteze cu fluorescențe. Unele dintre coloranții utilizați în microscopie și au fost apoi motorul principal în crearea unei metode de microscopie fluorescenta cu o rezolutie la nivel nanometric (1-10nm) a variat de la Nanoscopie fluorescente.
Aplicarea unei multitudini de flyuoromolekul luminoase, microparticulele atomii activate recunosc și elemente celulare separate, până când un singur element - molecula. În ciuda faptului că această metodă nu este în măsură să transmită o vedere în perspectivă a elementului sub limita de difracție, cu toate acestea Nanoscopie metoda fluorescenta este capabil de a livra pe ecran sau citit în optice imagini de microscop ocular moleculelor individuale în măsurarea 3D, dispuse în zona și sub limita de difracție. Aplicație molecule de colorat flyuorokrasitelyami excitat de modulul nu împreună cu, de exemplu, razele ultraviolete ale luminii cauzează efectul excitarea moleculei, care emit fotoni de energie transformatoare radiație suficientă pentru imagini luminozitatea dorită și anumite urme de elemente. Posibilitatea de a planifica în avans alocarea de molecule relevante datorită flyuorokrasitelyami lor colorația pe care le secreta la microscop.
Elementele de bază ale excitației și emisiilor Modificați
(: este format RFP și en :. GFP imagine color Galben atunci când împart ambii markeri de radiație sumarea optică datorită adsorbției markeri fluorescenți en) Membrana celulelor de drojdie, vizualizate prin unele proteine membranare
Aceste microscoape au devenit un instrument important în domeniul biologiei, deschizând oportunități pentru zone mai avansate de microscopie, cum ar fi microscopia confocală care permite imaginile nu numai de la suprafață, ci și de la o adâncime a eșantionului.
Principalul obiectiv al Floremikrokopa este de a ilumina obiectul în studiu și cu anumit interval de lungime de undă, datorită, și apoi pentru a separa fluorescența emisă mai slabă (interval de lumină vizibilă) a luminii de excitație. Într-un microscop fluorescent format normal, grinzile de emisie ale moleculelor colorate trebuie să fie în câmpul vizual al ochilor sau al fotosensorului. Este important ca vopseaua fluorescentă când excitat luminiscență adăugat luminozitate particule colorate, astfel încât acestea au fost de luminozitate ridicată, contrast pe un fundal întunecat (sau negru). Microelementele luminoase datorate razelor filtrate ale spectrului vizibil de lumină devin vizibile prin crearea unei luminozități scăzute (întuneric) a fundalului. Lumina excitație - de obicei, câteva sute de mii până la un milion de ori mai strălucitoare decât lumina emisă de fluorescență (spectrul de raze vizibile).
Principiul funcționării unui fluoromicroscop modern
Schema de funcționare a filtrelor de microscop fluorescent
flyuoremikroskop moderne, concepute pentru a studia utilizarea stratului epitaxial prin metoda de transmitere a unei imagini creată și reflectate la flyuoremikroskopii. Baza acestui design este abilitatea de a folosi un microscop raze de curgere verticale în gama de lungimi de undă de ultraviolete, fascicul de lumină vizibilă albastru sau verde, care este produs se transmite surse de lumină multispectrale, cum ar fi o lampă cu arc sau alte surse cu o lungime de undă filtrată prin fascicule de filtru de excitație. Acest flux de raze reflectate de filtru - oglinda dicroică sau divizorul de fascicul, trece prin proba (țintă), iluminarea abundenta. După reflecție și întoarcerea razelor de lumină de emisie (excitație) trece prin oglinda două culori, se filtrează printr-un filtru care blochează excitație nedorită lungime de undă. În acest caz, fluorescenta - este singura cale în microscopie optică în cazul în care proba după excitație începe să strălucească cu propria sa lumină. Ei au emis lumina emană în mod repetat în toate spherically direcțiilor și depinde de acțiunea razelor sursă de lumină de excitație.
Microscopia moleculelor unice
În condiții ideale de funcționare a unui fluoremicroscop este posibil să se vadă, să se fixeze singurele molecule. Vopsite, molecule unice la emisie excitat posibile la valori scăzute ale zgomotului de fond optic și razele vizibile filtru fotosenzor slab, care sunt detectate de fotosenzorul și să se concentreze pe un fundal întunecat în planul focal, permițându-le văzut vizual. Singura moleculă capabilă să emită 300.000 de fotoni înainte de distrugere, fotobleaching, care este suficientă pentru ao rezolva.
Microscopul fluorescent modern funcționează în combinație cu eficiența metodei optice de microscopie cu elemente de control computerizat al sistemelor de microscopie și a sistemelor de generare a imaginilor digitale ale ADC-urilor. permițând o utilizare mai largă a observării vizuale a imaginilor cu digitizare, transformându-le în imagini stereo ca fișiere cu ieșire pentru monitorizarea ecranelor.
Îmbunătățirile și realizările microscopiei optice în combinație cu fluorescența au condus la capacitatea de a controla structurile subcelulare sau particulele de blagholder și prin utilizarea unei game largi de valori spectroscopice.
Metoda de obținere a unei imagini cu un microscop fluorescent este disponibilă în dimensiunile unui microscop optic de laborator tradițional și conține:
Metoda este caracterizată prin aceea că, în diferite porțiuni ale obiectului sunt generate periodic molecule vizibile separat fluorescente si nanoparticule. Laserul ofera o astfel de excitare lor, ceea ce este suficient, nu numai pentru înregistrarea imaginilor care nu se suprapun, dar, de asemenea, decolorarii molecule fluorescente deja înregistrate. Astfel, zeci de mii de cadre cu imagini înregistrate de molecule unice si nanoparticule (ca pete de diametru de ordinul de lungime de undă de lumină flyuorestsenii înmulțită cu factorul de mărire a microscopului), prelucrate pe calculator pentru a căuta coordonatele centrelor pete si de a crea o imagine a obiectului pe milioanele de coordonate calculate ale centrelor spoturi coordonate corespunzătoare individuale molecule fluorescente si nanoparticule.
- Este posibil să se obțină o imagine 3D cu două și trei dimensiuni cu o rezoluție de 1-10 nm.
- Există posibilitatea de a înregistra o imagine color prin vopsirea cu diferite coloranți de proteine, acizi nucleici, lipide. [2] [3]
Un microscop fluorescent este un instrument cu capacități unice pentru examinarea histologică a țesuturilor umane, animale și plante. Se utilizează pentru studii imunochemice, imunologice, imunomorfologice și imunogenetice.
În general, principiul de bază al microscopul cu fluorescență este de a iradia proba dat o anumită bandă de lungimi de undă care determina fluorescenta eșantionului. Apoi, trebuie să aloce o radiație de fluorescență mult mai slabă. Intr-un microscop perfect reglat, doar lumina fluorescenta de la ochi pentru a ajunge cercetătorul sau detector, astfel încât să rezulte structuri fluorescente alocate cu un contrast foarte mare într-un fundal întunecat (sau negru). Problema este că lumina de excitație este, de obicei, de câteva sute de mii, sau chiar milioane de ori mai strălucitoare decât fluorescența emisă de lumină din cauza colorant. Filtrele aplicabile folosind concizie coloranți de fluorescență puternică și proba o viteză mai mică de testare mai slabă proteină cu fluorescență vie (de exemplu, se taie retina de pui a ochiului), se obține o imagine, cum ar fi conuri și tije de culoare, volum la nivel molecular ridicat. Figura prezintă o diagramă (secțiune) de microscop fluorescent moderne pentru cercetarea în lumina transmisă și reflectată.
Editare dispozitiv
Dispozitivul microscopului fluorescent Olympus BX 51 pentru examinarea eșantioanelor prin epi-fluorescență în lumină reflectată și transmisă
Un microscop fluorescent conține una sau mai multe surse de lumină ultravioletă sau albastră. Absorbind această radiație, elementele structurale individuale ale eșantionului emite lumină vizibilă datorită auto-luminiscență [4] sau radiație de coloranți fluorescenți - markeri capabili să fie adsorbit pe anumite țesuturi (de exemplu, pe membrana de proteine, cromozomi individuali, etc.).
Modificarea aplicației
Un microscop fluorescent este un instrument cu capacități unice pentru examinarea histologică a țesuturilor umane, animale și plante. Se utilizează pentru studii imunochemice, imunologice, imunomorfologice și imunogenetice.
Datorită capacităților și caracteristicilor sale tehnice, microscoapele fluorescente au găsit o largă aplicație în industria farmaceutică, medicina veterinară. cultivarea plantelor. în biotehnologie. microscoape fluorescente, care funcționează pe principiul reflexiei directe, aproape indispensabilă în efectuarea examinărilor medico-legale și sanitare și studii epidemiologice. [5]
Microscoapele fluorescente, produse până de curând, au avut un dezavantaj destul de grav: erau greoaie și grele. Utilizarea etichetelor fluorescente și enzimatice speciale în studiile moderne a redus semnificativ dimensiunea microscoapelor fluorescente, făcându-le ușoare și compacte. Combinând microscop cu fluorescență clasică cu posibilitățile tehnologiei digitale a permis pentru a le oferi oportunități mari pentru a captura rezultatele observațiilor și păstrați-le într-un format digital.
Domeniile principale de aplicare a microscoapelor fluorescente (în care sunt pur și simplu de neînlocuit) sunt următoarele:
- diagnosticarea infecțiilor bacteriene, virale și a altor infecții antigenice
- analiza celulelor măduvei osoase
- examinarea histologică a celulelor vii ale retinei. De exemplu,
Fig.1 Într-o fotografie obținută pe un microscop fluorescent, toate datele conurilor și tijelor în volum și culoare. Grasimile de picaturi (picaturile de ulei) determina clasificarea fotoreceptorilor de conuri de pui in culori. Betisoarele sunt incolore, tk. ei nu participă la viziunea color.
Tipurile de fotoreceptori de conuri în culori în relații tipice sunt date viziunii colorate la păsări
Editarea Galeriei
