פלואורסצנטיות ובמיקרוסקופים של ברייטפילד בעלות נמוכה: 9 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

פרויקטים של Fusion 360 »

מיקרוסקופ פלואורסצנטי הוא שיטת הדמיה המשמשת לדמיית מבנים ספציפיים בדגימות פיסיקליות ואחרות. האובייקטים המעניינים במדגם (למשל נוירונים, כלי דם, מיטוכונדריה וכו ') מוצגים בדמיון מכיוון שתרכובות ניאון מתחברות לאותם מבנים ספציפיים בלבד. כמה מתמונות המיקרוסקופיה היפות ביותר נאספות באמצעות מיקרוסקופים של פלואורסצנטיות; עיין בתמונות אלה המוצגות בדף האינטרנט של Nikon MicroscopyU כדי לראות כמה דוגמאות. מיקרוסקופ הקרינה שימושי למחקרי ביולוגיה רבים המתמקדים במבנה או בסוג תא ספציפי. לדוגמה, מחקרי מחקר רבים על נוירונים במוח תלויים בשימוש בשיטות מיקרוסקופ פלואורסצנטיות שמדגימות במיוחד נוירונים.

במדריך זה אעבור על העקרונות הבסיסיים של מיקרוסקופ פלואורסצנטי וכיצד לבנות שלושה מיקרוסקופ פלואורסצנטי בעלות נמוכה. מערכות אלו בדרך כלל עולות אלפי דולרים, אך היו מאמצים אחרונים להפוך אותן לזמינות יותר. העיצובים שאני מציג כאן משתמשים בטלפון חכם, dSLR ומיקרוסקופ USB. כל העיצובים הללו פועלים גם כמיקרוסקופים של ברייטפילד. בואו נתחיל!

שלב 1: סקירה כללית של מיקרוסקופ פלואורסצנטי

כדי להבין את הרעיון הבסיסי של מיקרוסקופ פלואורסצנטי, דמיינו יער עבות בלילה מלא בעצים, בעלי חיים, שיחים וכל השאר החיים ביער. אם אתה מאיר פנס ליער אתה רואה את כל המבנים האלה וזה יכול להיות קשה לדמיין בעל חיים או צמח ספציפי. נניח שהתעניינת רק לראות שיחי אוכמניות ביער. לשם כך, אתה מאמן גחליליות להימשך רק לשיחי אוכמניות, כך שרק שיחי אוכמניות מאירים כאשר אתה מביט אל היער. אפשר לומר שסימנת את שיחי האוכמניות עם גחליליות כדי שתוכל לדמיין רק את מבני האוכמניות ביער.

באנלוגי זה, היער מייצג את כל המדגם, שיחי האוכמניות מייצגים את המבנה שברצונך לדמיין (למשל תא ספציפי או אברון תת -תאי), וגחליליות הן תרכובת הניאון. המקרה בו אתה מאיר את הפנס לבד ללא גחליליות הוא מקביל למיקרוסקופ של שדות בהירים.

השלב הבא הוא הבנת הפונקציה הבסיסית של תרכובות ניאון (הנקראות גם פלואורופורים). פלואורופורים הם אובייקטים קטנים באמת (בסדר גודל של ננומטר) שנועדו להיצמד למבנים ספציפיים במדגם. הם סופגים אור בטווח צר של אורכי גל ופולטים מחדש אורך גל נוסף של אור. לדוגמה, פלואורופור אחד עשוי לספוג אור כחול (כלומר הפלואורופור מתרגש מאור כחול) ולאחר מכן פולט מחדש אור ירוק. בדרך כלל זה מסוכם על ידי ספקטרום עירור ופליטה (תמונה למעלה). גרפים אלה מראים את אורך הגל של האור שהפלואורופור סופג ואת אורך הגל של האור שהפלואורופור פולט.

עיצוב המיקרוסקופ דומה מאוד למיקרוסקופ רגיל של שדה ברייט עם שני הבדלים עיקריים. ראשית, האור שיאיר את המדגם חייב להיות אורך הגל המרגש את הפלואורופור (בדוגמה למעלה, האור היה כחול). שנית, המיקרוסקופ צריך לאסוף רק את אור הפליטה (האור הירוק), תוך חסימת הכחול. הסיבה לכך היא שהאור הכחול הולך לכל מקום אך האור הירוק מגיע רק מהמבנים הספציפיים במדגם. כדי לחסום את האור הכחול, למיקרוסקופ יש בדרך כלל משהו שנקרא מסנן מעבר ארוך המאפשר לאור ירוק לעבור ללא אור כחול. לכל מסנן longpass יש אורך גל ניתוק. אם לאור יש אורך גל ארוך יותר מהניתוק, הוא יכול לעבור דרך המסנן. מכאן השם, "מעבר ארוך". אורכי גל קצרים יותר חסומים.

להלן מספר סקירות של מיקרוסקופ פלואורסצנטי:

bitesizebio.com/33529/fluorescence-microsc…

www.microscopyu.com/techniques/fluorescenc…

www.youtube.com/watch?v=PCJ13LjncMc

שלב 2: דוגמנות מיקרוסקופים באמצעות אופטיקה של ריי

סגנית בתחרות האופטיקה