Mikroskopia fluorescencyjna zrewolucjonizowała naszą zdolność do wizualizacji i badania próbek biologicznych, pozwalając nam zagłębić się w skomplikowany świat komórek i cząsteczek. Kluczowym elementem mikroskopii fluorescencyjnej jest źródło światła używane do wzbudzania cząsteczek fluorescencyjnych w próbce. Na przestrzeni lat stosowano różne źródła światła, z których każde miało swoje unikalne cechy i zalety.
1. Lampa rtęciowa
Wysokociśnieniowa lampa rtęciowa o mocy od 50 do 200 watów jest zbudowana ze szkła kwarcowego i ma kulisty kształt. Zawiera w środku pewną ilość rtęci. Kiedy działa, pomiędzy dwiema elektrodami następuje wyładowanie, powodując odparowanie rtęci i wewnętrzne ciśnienie w kuli gwałtownie wzrasta. Proces ten trwa zazwyczaj od 5 do 15 minut.
Emisja wysokoprężnej lampy rtęciowej wynika z rozpadu i redukcji cząsteczek rtęci podczas wyładowania elektrody, co prowadzi do emisji fotonów świetlnych.
Emituje silne światło ultrafioletowe i niebiesko-fioletowe, dzięki czemu nadaje się do wzbudzania różnych materiałów fluorescencyjnych, dlatego jest szeroko stosowany w mikroskopii fluorescencyjnej.
2. Lampy ksenonowe
Innym powszechnie stosowanym źródłem światła białego w mikroskopii fluorescencyjnej jest lampa ksenonowa. Lampy ksenonowe, podobnie jak lampy rtęciowe, zapewniają szerokie spektrum długości fal, od ultrafioletu do bliskiej podczerwieni. Różnią się jednak widmami wzbudzenia.
Lampy rtęciowe koncentrują swoją emisję w obszarach bliskiego ultrafioletu, błękitu i zieleni, co zapewnia generowanie jasnych sygnałów fluorescencyjnych, ale wiąże się z silną fototoksycznością. W związku z tym lampy HBO są zwykle zarezerwowane dla utrwalonych próbek lub obrazowania przy słabej fluorescencji. Natomiast źródła lamp ksenonowych mają gładszy profil wzbudzenia, co pozwala na porównania intensywności przy różnych długościach fal. Ta cecha jest korzystna w zastosowaniach takich jak pomiary stężenia jonów wapnia. Lampy ksenonowe wykazują również silne wzbudzenie w zakresie bliskiej podczerwieni, szczególnie około 800-1000 nm.
Lampy XBO mają następujące zalety w porównaniu z lampami HBO:
① Bardziej jednolita intensywność widmowa
② Silniejsza intensywność widmowa w obszarach podczerwieni i średniej podczerwieni
③ Większa moc wyjściowa, ułatwiająca dotarcie do otworu obiektywu.
3. Diody LED
W ostatnich latach w dziedzinie źródeł światła do mikroskopii fluorescencyjnej pojawił się nowy konkurent: diody LED. Zaletą diod LED jest szybkie włączanie i wyłączanie w ciągu milisekund, co skraca czas ekspozycji próbek i wydłuża żywotność delikatnych próbek. Co więcej, światło LED wykazuje szybki i precyzyjny rozkład, znacznie zmniejszając fototoksyczność podczas długotrwałych eksperymentów na żywych komórkach.
W porównaniu ze źródłami światła białego diody LED zazwyczaj emitują światło w węższym spektrum wzbudzenia. Dostępnych jest jednak wiele pasm diod LED, co pozwala na wszechstronne zastosowania wielobarwnej fluorescencji, co sprawia, że diody LED stają się coraz popularniejszym wyborem w nowoczesnych konfiguracjach mikroskopii fluorescencyjnej.
4. Laserowe źródło światła
Laserowe źródła światła są wysoce monochromatyczne i kierunkowe, co czyni je idealnymi do mikroskopii o wysokiej rozdzielczości, w tym do technik superrozdzielczych, takich jak STED (wyczerpywanie emisji wymuszonej) i PALM (mikroskopia lokalizacyjna fotoaktywowana). Światło lasera jest zazwyczaj dobierane tak, aby pasowało do określonej długości fali wzbudzenia wymaganej dla docelowego fluoroforu, zapewniając wysoką selektywność i precyzję wzbudzenia fluorescencji.
Wybór źródła światła mikroskopu fluorescencyjnego zależy od konkretnych wymagań eksperymentalnych i charakterystyki próbki. Jeśli potrzebujesz pomocy, skontaktuj się z nami
Czas publikacji: 13 września 2023 r