顯微鏡熒光光源是生命科學研究中必備的重要工具
點擊次數(shù):421 更新時間:2023-06-26
一、引言
顯微鏡熒光光源是生命科學研究中必備的重要工具,其可以通過特定波長下激發(fā)物質(zhì)產(chǎn)生可見或近紅外光來實現(xiàn)對細胞和分子結構的觀察。本文將介紹該技術的原理及常用類型。
二、技術原理
顯微鏡熒光光源基于量子力學和電動力學等物理學原理,利用高能量的紫外線或藍色LED激發(fā)某些化合物從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),并在退回基態(tài)時放出比吸收時更長波長、較弱強度且顏色不同于入射波的熒光。這種現(xiàn)象被稱為“斯托克斯位移”,即入射能量低于出射能量。
三、常用類型
1. 氙燈:氙燈是一種非常亮且穩(wěn)定的白熾燈,在多個波段下都有很好表現(xiàn),適合與濾鏡組合使用以提供透過樣品所需要之特定波段;但由于使用壽命相對較短并存在明眼刺激問題而已得到了漸漸淘汰。
2. 汞氣燈:汞氣燈是一種非常明亮的熒光光源,其在紫外波段下產(chǎn)生很強的激發(fā)能量,可用于多個熒光染料的激發(fā)。但由于含有汞元素具有毒性和環(huán)保隱私等問題而已逐步遭到淘汰。
3. LED 光源:LED 光源因為體積小、功耗低、使用壽命長以及照射穩(wěn)定性好而受到廣泛應用。其中藍色 LED 通過配合相應濾鏡可以輸出特定波長處需要的入射波長,從而實現(xiàn)顯微觀測。
4. 激光掃描共聚焦顯微鏡(LSCM):LSCM系統(tǒng)包括一個或幾個連續(xù)或脈沖放大器、超快調(diào)Q模式鎖定器、高效能半導體二極管激光和相關控制電子設備,主要用于三維成像與表面分析領域中對樣品進行熒光標記并直接利用反射率變化來依據(jù)坐標數(shù)據(jù)得到新型組織結構信息。
四、使用效果
1. 高質(zhì)量成像: 顯微鏡熒光技術可以提供更高質(zhì)量和更詳細的成像效果,使研究者能夠更清晰實現(xiàn)對分子和生物結構的觀察。
2. 不同探測模式:顯微鏡熒光技術支持各種不同探測模式。例如在GFP(綠色熒光蛋白)上通過利用激發(fā)波長為488nm的氬離子激光進行直接表達所需信號得出高質(zhì)量動態(tài)影像。
3. 高靈敏度: 顯微鏡熒光技術具有極高的靈敏度,可以檢測到非常低濃度或小尺寸樣本中存在的分子和結構,并提供在其他成像方法下難以看到或完全無法看到之數(shù)據(jù)信息。
4. 應用范圍廣泛: 顯微鏡熒光技術已經(jīng)被廣泛應用于生命科學、醫(yī)學等領域,在細胞生物學、遺傳學、神經(jīng)科學、腫瘤研究等方面都有著重要地位。