熒光顯微鏡原理圖,激發(fā)濾板和壓制濾色系統(tǒng)
熒光顯微鏡是以紫外線為光源, 用以照射被檢物體, 使之發(fā)出熒光, 然后在顯微鏡下觀察物體的形狀及其所在位置。熒光顯微鏡用于研究細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的吸收、運輸、化學(xué)物質(zhì)的分布及定位等。 細(xì)胞中有些物質(zhì),如葉綠素等,受紫外線照射后可發(fā)熒光;另有一些物質(zhì)本身雖不能發(fā)熒光,但如果用熒光染料或熒光抗體染色后,經(jīng)紫外線照射亦可發(fā)熒光,熒光顯微鏡就是對這類物質(zhì)進(jìn)行定性和定量研究的工具之一。
(熒光顯微鏡原理圖)
濾色系統(tǒng)
濾色系統(tǒng)是熒光顯微鏡的重要部位,由激發(fā)濾板和壓制濾板組成。濾板型號,各廠家名稱常不統(tǒng)一。濾板一般都以基本色調(diào)命名,前面字母代表色調(diào),后面字母代表玻璃,數(shù)字代表型號特點。如德國產(chǎn)品(Schott)BG12,就是種藍(lán)色玻璃,B是藍(lán)色的第一個字母,G是玻璃的第一個字母;我國產(chǎn)品的名稱已統(tǒng)一用拼音字母表示,如相當(dāng)于BG12的藍(lán)色濾板名為QB24,Q是青色(藍(lán)色)拼音的第一個字母,B是玻璃拼音的第一個字母。不過有的濾板也可以透光分界濾長命名,如K530,就是表示壓制濾長 530nm以下的光而透過530nm以上的光。還有的廠家的濾板完全以數(shù)字命名,如美國Corning廠的NO:5-58,即相當(dāng)于BG12。
1.激發(fā)濾板 根據(jù)光源和熒光色素的特點,可選用以下三類激發(fā)濾板,提供一定波長范圍的激發(fā)光。
紫外光激發(fā)濾板:此濾板可使400nm以下的紫外光透過,阻擋400nm以上的可見光通過。常用型號為UG-1或UG-5,外加一塊BG-38,以除去紅色尾波。
紫外藍(lán)光激發(fā)濾板:此濾板可使300~450nm范圍內(nèi)的光通過。常用型號為ZB-2或ZB-3,外加BG-38。
紫藍(lán)光激發(fā)濾板:它可使350~490nm的光通過。常用型號為QB24(BG12)。
最大吸收峰在500nm以上者的熒光素(如羅達(dá)明色素)可用藍(lán)綠濾板(如B-7)激發(fā)。
開始采用金屬膜干涉濾板,由于針對性強(qiáng),波長適當(dāng),因而激發(fā)效果比較玻璃濾更好。如西德Leitz廠的FITC專用KP490濾板和羅達(dá)明的S546綠色濾板,均遠(yuǎn)比玻璃濾板效果好。
激發(fā)濾板分薄厚兩種,一般暗視野選用薄濾板,亮視野熒光顯微鏡可選用厚一些?;疽笫且垣@得最明亮的熒光和最好的背景為準(zhǔn)。
2.壓制濾板 壓制濾板的作用是完全阻擋激發(fā)光通過,提供相應(yīng)波長范圍的熒光。與激發(fā)濾板相對應(yīng),常用以下3種壓制濾板:
紫外光壓制濾板:可通過可見光、阻擋紫外光通過。能與UG-1或UG-5組合。常用GG-3K430或GG-6K460。
紫藍(lán)光壓制濾板:能通過510nm以上波長的光(綠到紅),能與BG-12組合。通常用OG-4K510或OG-1K530。
紫外紫光壓制濾板:能通過460nm以上波長的光(藍(lán)到紅),可與BG-3組合,常用OG-11K470AK 490,K510。
反光鏡的反光層一般是鍍鋁的,因為鋁對紫外光和可見光的藍(lán)紫區(qū)吸收少,反射達(dá)90%以上,而銀的反射只有70%;一般使用平面反光鏡。
聚光鏡
專為熒光顯微鏡設(shè)計制作的聚光器是用石英玻璃或其他透紫外光的玻璃制成。分明視野聚光器的暗視野聚光器兩種。還有相差熒光聚光器。
1.明視野聚光器 在一般熒光顯微鏡上多用明視野聚光器,它具有聚光力強(qiáng),使用方便,特別適于低、中倍放大的標(biāo)本觀察。
2.暗視野聚光器 暗視野聚光器在熒光顯微鏡中的應(yīng)用日益廣泛。因為激發(fā)光不直接進(jìn)入物鏡,因而除散射光外,激發(fā)光也不進(jìn)入目鏡,可以使用薄的激發(fā)濾板,增強(qiáng)激發(fā)光的強(qiáng)度,壓制濾板也可以很薄,因紫外光激發(fā)時,可用無色濾板(不透過紫外)而仍然產(chǎn)生黑暗的背景。從而增強(qiáng)了熒光圖像的亮度和反襯度,提高了圖像的質(zhì)量,觀察舒適,可能發(fā)現(xiàn)亮視野難以分辨的細(xì)微熒光顆粒。
3.相差熒光聚光器 相差聚光器與相差物鏡配合使用,可同時進(jìn)行相差和熒光聯(lián)合觀察,既能看到熒光圖像,又能看到相差圖像,有助于熒光的定位準(zhǔn)確。一般熒光觀察很少需要這種聚光器。
物鏡
各種物鏡均可應(yīng)用,但最好用消色差的物鏡,因其自體熒光極微且透光性能(波長范圍)適合于熒光。由于圖像在顯微鏡視野中的熒光亮度與物鏡鏡口率的平方成正比,而與其放大倍數(shù)成反比,所以為了提高熒光圖像的亮度,應(yīng)使用鏡口率大的物鏡。尤其在高倍放大 時其影響非常明顯。因此對熒光不夠強(qiáng)的標(biāo)本,應(yīng)使用鏡口率大的物鏡,配合以盡可能低的目鏡(4×,5×,6.3×等)。
目鏡
在熒光顯微鏡中多用低倍目鏡,如5×和6.3×。過去多用單筒目鏡,因為其亮度比雙筒目鏡高一倍以上,但研究型熒光顯微鏡多用雙筒目鏡,觀察很方便。
落射光裝置
新型的落射光裝置是從光源來的光射到干涉分光濾鏡后,波長短的部分(紫外和紫藍(lán))由于濾鏡上鍍膜的性質(zhì)而反射,當(dāng)濾鏡對向光源呈45。傾斜時,則垂直射向物鏡,經(jīng)物鏡射向標(biāo)本,使標(biāo)本受到激發(fā),這時物鏡直接起聚光器的作用。同時,濾長長的部分(綠、黃、紅等),對濾鏡是可透的,因此,不向物鏡方向反射,濾鏡起了激發(fā)濾板作用,由于標(biāo)本的熒光處在可見光長波區(qū),可透過濾鏡而到達(dá)目鏡觀察,熒光圖像的亮度隨著放大倍數(shù)增大而提高,在高放大時比透射光源強(qiáng)。它除具有透射式光源的功能外,更適用于不透明及半透明標(biāo)本,如厚片、濾膜、菌落、組織培養(yǎng)標(biāo)本等的直接觀察。研制的新型熒光顯微鏡多采用落射光裝置,稱之為落射熒光顯微鏡。