Povoljni fluorescentni i Brightfield mikroskopi: 9 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Fusion 360 projekti »

Fluorescentna mikroskopija način je snimanja koji se koristi za vizualizaciju specifičnih struktura u biološkim i drugim fizičkim uzorcima. Predmeti od interesa u uzorku (npr. Neuroni, krvne žile, mitohondriji itd.) Vizualiziraju se jer se fluorescentni spojevi vezuju samo za te specifične strukture. Neke od najljepših mikroskopskih slika prikupljene su fluorescentnim mikroskopima; pogledajte ove slike predstavljene na web stranici Nikon MicroscopyU kako biste vidjeli neke primjere. Fluorescentna mikroskopija korisna je za mnoge biološke studije koje se usredotočuju na određenu strukturu ili tip stanice. Na primjer, mnoge istraživačke studije o neuronima u mozgu ovise o uporabi metoda fluorescentne mikroskopije koje specifično prikazuju neurone.

U ovoj uputi ću se osvrnuti na osnovna načela fluorescentne mikroskopije i kako izgraditi tri različita jeftina fluorescentna mikroskopa. Ovi sustavi obično koštaju tisuće dolara, no u posljednje vrijeme uloženi su napori da se učine dostupnijima. Dizajni koje ovdje predstavljam koriste pametni telefon, dSLR i USB mikroskop. Svi ti dizajni djeluju i kao mikroskopi s svijetlim poljima. Započnimo!

Korak 1: Pregled fluorescentne mikroskopije

Da biste razumjeli osnovnu ideju fluorescentne mikroskopije, zamislite gustu šumu noću ispunjenu drvećem, životinjama, grmljem i svime ostalim što živi u šumi. Ako baterijskom svjetiljkom zasvijetlite u šumi, vidite sve te strukture i može biti teško vizualizirati određenu životinju ili biljku. Recimo da vas je samo zanimalo vidjeti grmlje borovnice u šumi. Da biste to postigli, trenirate krijesnice da ih privlače samo grmovi borovnice, tako da samo grmovi borovnice zasvijetle kad pogledate u šumu. Moglo bi se reći da ste grmove borovnica označili krijesnicama kako biste mogli vizualizirati samo strukture borovnice u šumi.

U ovom analogu šuma predstavlja cijeli uzorak, grmovi borovnice predstavljaju strukturu koju želite vizualizirati (npr. Određena stanica ili podstanična organela), a krijesnice su fluorescentni spoj. Slučaj u kojem svijetlite samo svjetiljkom bez krijesnica analogan je mikroskopiji sa svijetlim poljem.

Sljedeći korak je razumijevanje osnovne funkcije fluorescentnih spojeva (koji se nazivaju i fluorofori). Fluorofori su doista mali objekti (na skali nanometara) projektirani za pričvršćivanje na određene strukture u uzorku. Oni apsorbiraju svjetlost u uskom rasponu valnih duljina i ponovno emitiraju drugu valnu duljinu svjetlosti. Na primjer, jedan fluorofor može apsorbirati plavo svjetlo (tj. Fluorofor se pobuđuje plavim svjetlom), a zatim ponovno emitirati zeleno svjetlo. Obično se to sažima spektrom uzbude i emisije (slika gore). Ovi grafikoni prikazuju valnu duljinu svjetlosti koju fluorofor apsorbira i valnu duljinu svjetlosti koju fluorofor emitira.

Dizajn mikroskopa vrlo je sličan normalnom mikroskopu sa svijetlim poljem s dvije velike razlike. Prvo, svjetlo za osvjetljavanje uzorka mora biti valne duljine koja pobuđuje fluorofor (za gornji primjer, svjetlo je bilo plavo). Drugo, mikroskop mora prikupiti samo svjetlo emisije (zeleno svjetlo), dok blokira plavo. To je zato što plavo svjetlo ide posvuda, ali zeleno svjetlo dolazi samo iz specifičnih struktura u uzorku. Da bi blokirao plavo svjetlo, mikroskop obično ima nešto što se zove longpass filter koji propušta zeleno svjetlo bez plavog svjetla. Svaki longpass filter ima graničnu valnu duljinu. Ako svjetlost ima dulju valnu duljinu od granične vrijednosti, tada može proći kroz filter. Otuda i naziv "longpass". Kratke valne duljine su blokirane.

Evo nekoliko pregleda fluorescentne mikroskopije:

bitesizebio.com/33529/fluorescence-microsc…

www.microscopyu.com/techniques/fluorescenc…

www.youtube.com/watch?v=PCJ13LjncMc

Korak 2: Modeliranje mikroskopa s Ray optikom

Drugoplasirani na natjecanju iz optike