میکروسکوپ فلورسانس کم هزینه و برایتفیلد: 9 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

پروژه های Fusion 360 »

میکروسکوپ فلورسانس یک روش تصویربرداری است که برای تجسم ساختارهای خاص در نمونه های بیولوژیکی و دیگر نمونه های فیزیکی استفاده می شود. اشیاء مورد علاقه در نمونه (مانند نورونها ، عروق خونی ، میتوکندری و غیره) تجسم می شوند زیرا ترکیبات فلورسنت فقط به آن ساختارهای خاص متصل می شوند. برخی از زیباترین تصاویر میکروسکوپی با میکروسکوپ های فلورسانس جمع آوری می شوند. این تصاویر ارائه شده در صفحه وب Nikon MicroscopyU را برای مشاهده چند نمونه بررسی کنید. میکروسکوپ فلورسانس برای بسیاری از مطالعات زیست شناسی که بر ساختار یا نوع سلول خاصی تمرکز دارند مفید است. به عنوان مثال ، بسیاری از تحقیقات تحقیقی در مورد نورونهای مغز بستگی به استفاده از روشهای میکروسکوپ فلورسانس دارد که به طور خاص از نورونها تصویر می کند.

در این مقاله آموزشی ، من اصول اولیه میکروسکوپ فلورسانس و نحوه ساخت سه میکروسکوپ فلورسانس کم هزینه متفاوت را مرور خواهم کرد. این سیستم ها معمولاً هزاران دلار هزینه دارند ، اما اخیراً تلاش هایی برای دسترسی بیشتر آنها به سیستم شده است. طرح هایی که در اینجا ارائه می کنم از تلفن هوشمند ، dSLR و میکروسکوپ USB استفاده می کنند. همه این طرح ها به عنوان میکروسکوپ های میدان روشن نیز کار می کنند. بیایید شروع کنیم!

مرحله 1: مرور کلی میکروسکوپ فلورسانس

برای درک ایده اصلی میکروسکوپ فلورسانس ، یک جنگل ضخیم در شب را پر از درختان ، حیوانات ، بوته ها و هر چیز دیگری که در یک جنگل زندگی می کند تصور کنید. اگر یک چراغ قوه به جنگل بتابانید همه این ساختارها را می بینید و تجسم یک حیوان یا گیاه خاص دشوار است. فرض کنید شما فقط علاقه مند به دیدن بوته های زغال اخته در جنگل بودید. برای انجام این کار ، شما کرم های شب تاب را آموزش می دهید که فقط به سمت بوته های بلوبری جذب شوند ، به طوری که وقتی به جنگل نگاه می کنید فقط بوته های زغال اخته روشن می شوند. می توانید بگویید که بوته های بلوبری را با کرم شب تاب برچسب گذاری کرده اید تا بتوانید فقط ساختارهای بلوبری در جنگل را تجسم کنید.

در این آنالوگ ، جنگل کل نمونه را نشان می دهد ، بوته های بلوبری نمایانگر ساختاری است که می خواهید تجسم کنید (به عنوان مثال یک سلول خاص یا اندام زیر سلولی) ، و کرم شب تاب ترکیب فلورسنت است. موردی که در آن شما چراغ قوه را به تنهایی بدون کرم شب تاب می تابانید مشابه میکروسکوپ میدان روشن است.

گام بعدی درک عملکرد اصلی ترکیبات فلورسنت (که فلوروفور نیز نامیده می شوند) است. فلوروفورها واقعاً اجسام کوچکی هستند (در مقیاس نانومتر) که برای اتصال به ساختارهای خاص نمونه طراحی شده اند. آنها نور را در طیف باریکی از طول موج جذب می کنند و طول موج دیگری از نور را دوباره از خود ساطع می کنند. به عنوان مثال ، یک فلوروفور ممکن است نور آبی را جذب کند (یعنی فلوروفور با نور آبی برانگیخته می شود) و سپس دوباره نور سبز منتشر کند. معمولاً این مورد با طیف تحریک و انتشار خلاصه می شود (تصویر بالا). این نمودارها طول موج نوری که فلوروفور جذب می کند و طول موج نوری که فلوروفور ساطع می کند را نشان می دهد.

طراحی میکروسکوپ بسیار شبیه به یک میکروسکوپ معمولی میدان روشن با دو تفاوت عمده است. اول ، نور برای روشن کردن نمونه باید طول موجی باشد که فلوروفور را تحریک می کند (برای مثال بالا ، نور آبی بود). دوم ، میکروسکوپ فقط باید نور تابش (چراغ سبز) را جمع آوری کند ، در حالی که نور آبی را مسدود می کند. این به این دلیل است که نور آبی به همه جا می رود اما چراغ سبز فقط از ساختارهای خاصی در نمونه می آید. برای جلوگیری از نور آبی ، میکروسکوپ معمولاً دارای چیزی به نام فیلتر گذرگاه طولانی است که اجازه می دهد نور سبز بدون نور آبی عبور کند. هر فیلتر گذرگاه طول موج قطع دارد. اگر طول موج نور بیشتر از برش باشد ، می تواند از فیلتر عبور کند. از این رو نام ، "گذرگاه طولانی". طول موجهای کوتاهتر مسدود می شوند.

در اینجا چندین نمای کلی از میکروسکوپ فلورسانس وجود دارد:

bitesizebio.com/33529/fluorescence-microsc…

www.microscopyu.com/techniques/fluorescenc…

www.youtube.com/watch؟v=PCJ13LjncMc

مرحله 2: مدل سازی میکروسکوپ ها با ری نوری

نفر دوم در مسابقه اپتیک