Een fluorescentiemicroscoop is een soort optische microscoop die een lichtbron met hoge intensiteit gebruikt om het monster te verlichten en fluorochromen in het monster te exciteren. De verlichting van het preparaat gebeurt meestal met een lichtbron die ultraviolet licht uitzendt. Ze worden veel gebruikt op biologisch, medisch en industrieel gebied.
Hoe werkt een fluorescentiemicroscoop?
Een fluorescentiemicroscoop gebruikt een kwik- of xenonlamp om ultraviolet licht te produceren. Het licht komt de microscoop binnen en raakt een dichroïsche spiegel: een spiegel die het ene bereik van golflengten reflecteert en een ander bereik doorlaat. De dichroïsche spiegel reflecteert het ultraviolette licht naar het preparaat. Sommige exemplaren fluoresceren op natuurlijke wijze onder ultraviolet licht omdat ze fluorescerende stoffen zoals chlorofyl bevatten. Als het te bekijken exemplaar niet van nature fluoresceert, kan het worden gekleurd met fluorescerende kleurstoffen die fluorochromen worden genoemd.
Waaruit bestaat een fluorescentiemicroscoop?
1. Lichtbron
De meest voorkomende lichtbronnen zijn kwik, xenon en LED's. Kwik biedt de beste lichtkwaliteit voor fluorescentiemicroscopen. LED's worden steeds populairder omdat ze goedkoper zijn dan andere bronnen en minder stroom verbruiken.
| Kwiklamp | Xenon-lamp | LED | |
| Golflengte van het uitgezonden licht | 350-370 nm | 400 nm ~ 450 nm | 400-700 nm |
| Levensduur (uur) | 200-300 | 400-600 | 10000 |
| Voordeel | 1. Licht met hoge intensiteit, de meest voorkomende lichtbronnen. 2. Het zendt sterk ultraviolet en blauwviolet uit om allerlei soorten fluoroforen op te wekken. 3. Heldere en kleurrijke afbeeldingen. | 1. De spectrale intensiteit is stabiel. 2. Sterke spectrale intensiteit in het infrarood en midden-infrarood. | 1. Gemakkelijk te vervangen. 2. Opwarmen is niet nodig. 3. Kan direct worden in- en uitgeschakeld. 4. Regel de intensiteit van de lichtbron. |
| Nadeel | 1. Een kort leven. 2. Lange opwarmtijd. | 1. Er is een speciale laagspannings-DC-voedingskast vereist voor overtollige warmte. 2. Duurder dan kwiklamp | 1. UV-licht is zwakker dan een kwiklamp. 2.Elke golflengte van licht vereist een afzonderlijke LED vanwege de smalle bandbreedtes die ze uitzenden. |
Mercury fluorescerend opzetstuk
LED-TL-bevestiging
2. Excitatiefilter
Het excitatiefilter is essentieel voor de werking van een fluorescentiemicroscoop. Het laat het licht met een kortere golflengte door, dat de fluorescerende kleurstof zou kunnen absorberen. Bovendien blokkeert het de andere bronnen van opwindend licht.
Excitatiefilter (B,G,U,V)
3. Dichroïsche spiegel
De dichroïsche spiegel is een soort optisch filter dat licht op bepaalde golflengten reflecteert en andere doorlaat. Het wordt gebruikt in fluorescentiemicroscopen om de excitatie- en emissiegolflengten te scheiden.
4. Emissiefilter
Het emissiefilter laat alleen de golflengten door die door de fluorofoor worden uitgezonden en blokkeert al het ongewenste licht buiten deze band – vooral de excitatiegolflengten.
5. Fluorescerende kleurstoffen
Fluorescerende kleurstoffen zijn organische verbindingen die de eigenschap van fluorescentie bezitten, waardoor ze een fluorescerend beeld kunnen vormen door zichtbaar groen licht met een sterk contrast uit te zenden nadat ze zijn opgewonden door het sterk verhelderende ultraviolette licht. Veelgebruikte fluorescerende kleurstoffen zijn; DAPI (49,6-diamidino-2-fenylindool), acridine-oranje, auramine-rhodamine, Alexa Fluors of DyLight 488.
Hoeveel soorten fluorescentiemicroscopen?
1. Rechtopstaande epifluorescentiemicroscoop:
Het is het meest voorkomende type fluorescentiemicroscoop. De excitatie van de fluorofoor en de detectie van de fluorescentie gebeuren via hetzelfde lichtpad (dwz door het objectief). De meeste fluorescentiemicroscopen, vooral die welke in de levenswetenschappen worden gebruikt, zijn van het epifluorescentieontwerp.
BS-2081F Onderzoek fluorescerende biologische microscoop
2. Confocale fluorescentiemicroscoop:
Confocale fluorescentiemicroscoop: Dit type fluorescentiemicroscoop combineert laserscannen met fluorescerende verlichting om een beeld te produceren. Het kan worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, zoals het bestuderen van cellen en weefsels, het detecteren van eiwitten en andere stoffen in cellen, en het meten van de dikte van materialen.
BS-2081F Onderzoek fluorescerende biologische microscoop
3. Omgekeerde fluorescentiemicroscoop
De lichtbron en de condensor van dit type microscoop bevinden zich aan de bovenkant, naar beneden gericht. De verlichtingshoek moet 90 graden zijn ten opzichte van het oppervlak van het te onderzoeken monster.
BS-2095F Omgekeerde fluorescentiemicroscoop
Wat zijn de voor- en nadelen van fluorescentiemicroscopen?
Voordelen:
- Maakt observatie van cellen in levende organismen mogelijk zonder deze te beschadigen
- Biedt afbeeldingen met hoge resolutie en nauwkeurige kleuren
- Maakt de studie van levende processen in cellen mogelijk
- Wordt gebruikt om verschillende soorten moleculen in cellen te identificeren, zoals eiwitten of nucleïnezuren.
Nadelen:
-Hiermee kunnen alleen specifieke structuren worden waargenomen in een cel die is getagd met de fluorescerende kleurstof.
-De fotobleking als gevolg van de elektronenexcitatie tijdens het fluorescentieproces kan reactieve moleculen van de fluorescerende kleurstoffen beïnvloeden. Als gevolg hiervan kunnen de reactieve kleurstoffen hun chemische eigenschap van fluorescentie-emissie-intensiteit verliezen.
-De cellen zijn gevoelig voor het fototoxische effect na kleuring met fluorescerende kleurstoffen, omdat de fluorofoormoleculen de hoogenergetische fotonen uit het kortegolflicht absorberen.
Wat zijn de toepassingen van een fluorescentiemicroscoop?
Fluorescentiemicroscopen worden veel gebruikt in verschillende onderzoeks- en toepassingsgebieden, waaronder biochemie, celbiologie, microbiologie, immunologie en geneeskunde.
1. Op het gebied van de biologie maakt de fluorescentiemicroscoop nauwkeurige en gedetailleerde identificatie mogelijk van cellulaire en submicroscopische cellulaire componenten en activiteiten met behulp van fluorescerende kleurstoflabeling.
2. Op medisch gebied kan de fluorescentiemicroscoop fluorescerende reagentia gebruiken om de aanwezigheid en verspreiding van bacteriën en virussen te detecteren, of om te helpen bij het labelen van chirurgische doelen om chirurgie te vergemakkelijken.
3. Op het gebied van de mineralogie wordt de fluorescentiemicroscoop vaak gebruikt om stoffen met spontane fluorescentie-eigenschappen te bestuderen, zoals asfalt, aardolie, steenkool, grafeenoxide en andere mineralen.
4. In de materiaalkunde kan de fluorescentiemicroscoop in de textielindustrie of de papierindustrie worden gebruikt om op vezels gebaseerde materialen te analyseren.
Posttijd: 14 maart 2023