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高分辨的荧光显微镜(超高分辨率荧光显微镜)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-04 04:27   点击:96  编辑:admin   手机版

1. 超高分辨率荧光显微镜

透射式荧光显微镜:

激发光源是通过聚光镜穿过标本材料来激发荧光的。常用暗视野集光器,也可用普通集光器,调节反光镜使激发光转射和旁射到标本上.这是比较旧式的荧光显微镜。其优点是低倍镜时荧光强,而缺点是随放大倍数增加其荧光减弱.所以对观察较大的标本材料较好。

落射式荧光显微镜:

这是近代发展起来的新式荧光显微镜,与上不同处是激发光从物镜向下落射到标本表面,即用同一物镜作为照明聚光器和收集荧光的物镜。光路中需加上一个双色束分离器。

2. 超高分辨率荧光显微镜可以分辨纳米级结构

0.39 Å(1 Å=0.1 nm=0.0000000001 米)

在 2500 年前,希腊哲学家曾对物质的组成问题争论不休。到了约 200 年前,化学家才在理论上发现了亚原子尺度上的结构。

而为了看到这些细微的结构,科学家也在不断努力。从 16 世纪的光学显微镜发明以来,400 年后的 20 世纪初,电子显微镜的发明突破了光学显微镜固有的衍射极限(大约 200 纳米),能够轻易的分辨出单个原子。但对于亚原子尺度的世界,这个分辨率还远远不够。

近日,康奈尔大学应用与工程物理系(AEP)教授 David Muller 教授与物理教授 Sol Gruner、Veit Elser 合作,开发出的电子显微镜像素阵列探测器(EMPAD)获得了电子显微镜成像分辨率的最新世界纪录——0.39 Å(1 Å=0.1 nm=0.0000000001 米)。

3. 超高分辨率荧光显微镜的分辨率

诺贝尔化学奖颁发给超分辨率荧光显微镜的发明者,以表彰他们让光学显微镜绕过阿贝极限,让分辨率达到纳米级别。

就在诺贝尔化学奖宣布的同一天,美国《科学》杂志发表了一篇论文,用超分辨率荧光显微镜看到了艾滋病病毒是如何入侵T细胞的。

这个发明其实和化学关系不大,它对生物医学的研究意义重大。它让人们能够观察到活生生的纳米级别的生命现象。

4. 超高分辨率荧光显微镜光学原理

其实普通的光学显微镜是根据凸透镜的成像原理,要经过凸透镜的两次成像。

第一次先经过物镜(凸透镜1)成像,这时候的物体应该在物镜(凸透镜1)的一倍焦距和两倍焦距之间,根据物理学的原理,成的应该是放大的倒立的实像。而后以第一次成的物像作为“物体”,经过目镜的第二次成像。

由于我们观察的时候是在目镜的另外一侧,根据光学原理,第二次成的像应该是一个虚像,这样像和物才在同一侧。

因此第一次成的像应该在目镜(凸透镜2)的一倍焦距以内,这样经过第二次成像,第二次成的像是一个放大的正立的虚像。如果相对实物说的话,应该是倒立的放大的虚像

5. 超高分辨率荧光显微镜 特点及应用

光学显微镜:是利用光学原理,把人眼所不能分辨的微小物体放大成像,以供人们提取微细结构信息的光学仪器。

荧光显微镜:荧光显微镜是以紫外线为光源,用以照射被检物体,使之发出荧光,然后在显微镜下观察物体的形状及其所在位置。荧光显微镜用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等。细胞中有些物质,如叶绿素等,受紫外线照射后可发荧光;另有一些物质本身虽不能发荧光,但如果用荧光染料或荧光抗体染色后,经紫外线照射亦可发荧光,荧光显微镜就是对这类物质进行定性和定量研究的工具之一。

光学显微镜一般由载物台、聚光照明系统、物镜,目镜和调焦机构组成。聚光照明系统通过改变照明方式,可以获得亮背景上的暗物点(称亮视场照明)或暗背景上的亮物点(称暗视场照明)等不同的观察方式,以便在不同情况下更好地发现和观察微细结构。

荧光显微镜和普通显微镜有以下的区别:

1.照明方式通常为落射式,即光源通过物镜投射于样品上;

2.光源为紫外光,波长较短,分辨力高于普通显微镜;

3.有两个特殊的滤光片,光源前的用以滤除可见光,目镜和物镜之间的用于滤除紫外线,用以保护人眼。

荧光显微镜也是光学显微镜的一种,主要的区别是二者的激发波长不同。由此决定了荧光显微镜与普通光学显微镜结构和使用方法上的不同。

荧光显微镜是免疫荧光细胞化学的基本工具。它是由光源、滤板系统和光学系统等主要部件组成。是利用一定波长的光激发标本发射荧光,通过物镜和目镜系统放大以观察标本的荧光图像。

6. 超高分辨率荧光显微镜对化学

在荧光显微镜观察下,DAPI染剂是利用紫外光波长的光线激发

7. 超高分辨率荧光显微镜应用

这种情况一般的解决办法是使用荧光染料或荧光抗体进行荧光增强

然后再进行显微镜拍摄

不过对所拍摄样本有一定的局限性, 不是所有的样本都能拍摄的

只能试一下了

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