熒光顯微鏡是利用特定波長的激發光照射被檢物體產生熒光進行鏡檢的顯微光學觀測技術,已有100多年歷史。在生物醫學領域應用廣泛,大多數實驗室都有配備高端或者常規的顯微成像系統,熒光顯微鏡用于研究細胞內物質的吸收、運輸、化學物質的分布及定位等。 細胞中有些物質,如葉綠素等,受紫外線照射后可發熒光;另有一些物質本身雖不能發熒光,但如果用熒光染料或熒光抗體染色后,經紫外線照射亦可發熒光,熒光顯微鏡就是對這類物質進行定性和定量研究的工具之一。
如何選擇合適的光源以獲得優質的熒光效果。
一.熒光顯微鏡簡要原理
熒光顯微鏡的基本構造通常由普通光學顯微鏡再加一些如熒光光源 、激發濾片、雙色束分離器及阻斷濾片等附件的基礎上組成。同時采用的熒光光源一般為超高壓汞燈,它可發出各種波長的光,且每種熒光物質都會有一個產生最強熒光的激發光波長 ,這時需加置激發濾片,通常有紫外、紫色、藍色及綠色激發濾片,僅需使一定波長的激發光透過并照射到標本上,并將其他光都吸收掉。
二.影響到熒光顯微鏡成像效果的因素
影響熒光顯微鏡成像的熒光因素很多,主要包括:熒光樣品的制備,熒光光源的選擇,濾片轉盤的設計,熒光濾片的組合策略(激發光濾片,發射光濾片,雙色鏡分光濾片,帶寬選擇),顯微鏡物鏡種類,顯微鏡攝像系統的選擇等問題。熒光的激發、濾光、成像、淬滅,熒光實驗的調整就是怎么才能協調好以上因素得到最好的效果,其中影響到成像效果的一個重要因素即是熒光光源。
三.熒光顯微鏡光源種類及介紹
熒光顯微鏡的常用光源通常都是白光光源:高壓汞燈,氙燈,金屬鹵素燈和LED白光光源以及高端的LED單波長光源。
1、汞燈
超高壓汞燈(50-200W),它是用石英玻璃制作,中間呈球形,內充一定數量的汞,工作時由兩個電極間放電,引起汞蒸發,球內氣壓迅速升高,當汞完全蒸發時,可達50~70個標準大氣壓力,這一過程一般約需5~15min。超高壓汞燈的發光是電極間放電使汞分子不斷解離和還原過程中發射光量子的結果。它發射很強的紫外和藍紫光,足以激發各類熒光物質,因此,為熒光顯微鏡普遍采用。推薦產品:歐司朗50W,103W,200W汞燈,適用于各大廠家高端熒光顯微鏡;一般200小時壽命。
2、氙燈
氙燈和汞燈做為白光源,都能提供從紫外到近紅外一系列波長的光,但它們卻有著不同的激發光譜。汞燈集中在近紫外、藍光以及綠光附近,這種在峰值的高激發能量確保產生明亮的熒光信號,但光毒性卻很強。因此,HBO用來對固定樣品或弱熒光成像。相比而言,氙燈光源的激發比較平緩,可以用于不同波長間強度的比較,例如用于鈣離子濃度測量等。氙燈的強激發在近紅外800-1000nm。
XBO較HBO的特點:
1)光譜強度更均勻
2)在紅外及中紅外仍有較強光譜強度
3)能量較強更易到達物鏡后孔徑
此類產品:XBO75W,100W氙燈;壽命一般400小時,1200小時
3、金屬鹵素燈
目前各大顯微鏡品牌廣泛使用的一種光源,它和汞燈的激發光譜很像,但它和顯微鏡以光纖相連,能散熱,壽命更長。光纖從光源連到顯微鏡上,可以大量減少光產生的熱能。金屬鹵素燈對活細胞成像的另一個優勢是內置強度設計裝置,可以容易調節激發光。也可以通過選擇直接連接獲得更好的激發效果。
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