بسیاری از متدهای توسعه یافته مطالعات سلولی، مخصوصاً مطالعات کرومورومی مبتنی بر بکارگیری نور فلورسانس هستند. لذا نمیتوان بدون در اختیار داشتن یک میکروسکوپ فلورسانس مناسب مدعی تجهیز و راه اندازی یک آزمایشگاه تخصصی سیتوژنتیک بود. البته توجه داشته باشید که خرید و بکارگیری یک میکروسکوپ فلورسانس باید حتماً توجیه اقتصادی داشته باشد. در این مقاله سایت پاتولوژی شاپ مختصراً به معرفی میکروسکوپ فلورسانس میپردازیم. برای آشنایی اولیه با این تکنولوژی با ما همراه باشید.
میکروسکوپ فلورسنت چیست؟
میکروسکوپ فلورسانس یک میکروسکوپ نوری است که از فلورسانس به جای یا علاوه بر پراکندگی، انعکاس و تضعیف یا جذب برای مطالعه خواص مواد آلی یا معدنی استفاده میکند. خواه یک تنظیم ساده مانند میکروسکوپ اپی فلورسانس باشد یا یک طراحی پیچیدهتر مانند یک میکروسکوپ کانفوکال که از برش نوری برای بدست آوردن وضوح بهتر تصویر فلورسانس استفاده میکند.
◁◁ مطالب مرتبط: میکروسکوپ آزمایشگاهی
یک میکروسکوپ فلورسانس عمودی با برجک مکعبی فیلتر فلورسانس در بالای لنزهای شیئی، مجهز به یک دوربین دیجیتال
فلورسانس چیست؟
فلورسانس، یک پدیده طبیعی است که در آن مادهای به نام فلوروفور نور را با انرژی بالا جذب میکند و به حالت برانگیخته منتقل میشود. سپس نور را پس از یک دوره زمانی معین به شکل فوتون با انرژی کمتری ساطع میکند.
فهرستی از فلوروفورهایی که معمولاً در تحقیقات علمی استفاده میشوند.
◁◁ مطالب مرتبط: میکروسکوپ چشم پزشکی
میکروسکوپ فلورسانس چگونه در تحقیقات مفید است؟
میکروسکوپ فلورسانس نحوه مطالعه فیزیولوژی سلولی را با تجسم ساختار، عملکرد و رفتار سلولها و بافتها متحول کرده است. کشف و کاربرد مداوم میکروسکوپ فلورسانس تأثیر عمیق و طولانی مدتی در حوزه تحقیقات بیولوژیکی و زیست پزشکی داشته است. این تکنیک به محققان کمک میکند تا فرآیندهای فیزیولوژیکی پیچیده ای مثل موارد زیر را با دقت بالا از نظر زمان و مکان تجسم کنند.
- تشخیص همزمان چندین سیگنال
- ردیابی مولکولهای منفرد در موجودات زنده
- جایگزینی سنجشهای رادیواکتیو در صورت لزوم
اجزای میکروسکوپ فلورسنت
یک میکروسکوپ فلورسانس به طور کلی دارای یک منبع نور، یک فیلتر تحریک، یک عدسی شیئی، یک آینه دو رنگ و یک فیلتر انتشار است.
- منبع نور: میکروسکوپ فلورسانس به روشنایی شدید و تقریباً تک رنگ نیاز دارد که برخی از منابع نوری گسترده مانند لامپهای هالوژن نمیتوانند آن را تأمین کنند. از چهار نوع اصلی منبع نور استفاده میشود، از جمله لامپهای قوس زنون یا لامپهای بخار جیوه با فیلتر تحریک، لیزرها، منابع اَبَرپیوسته و LEDهای پرقدرت. لیزرها به طور گسترده برای تکنیکهای میکروسکوپ فلورسانس پیچیدهتر مانند میکروسکوپ کانفوکال و میکروسکوپ فلورسانس بازتاب داخلی کلی استفاده میشوند، در حالی که لامپهای زنون و لامپهای جیوهای و LED با فیلتر تحریک دو رنگی معمولاً برای میکروسکوپهای اپی فلورسانس گسترده استفاده میشوند.
- فیلتر تحریک: فیلترهای تحریک نور را در طول موج خاصی انتخاب میکنند که فلوروفور درون نمونه هدف را تحریک میکند. این نور بخش بزرگی از نمونه را روشن میکند. هنگامی که فلوروفورهای نمونه با طول موج مناسب روشن میشوند، نور فلورسنت با طول موج کمتری ساطع میکنند.
- عدسی شیئی: عدسی شیئی جزء کلیدی میکروسکوپ است که برای بزرگنمایی نمونه مورد مشاهده استفاده میشود. نزدیک به نمونه، معمولاً در پایین قسمت بینی میکروسکوپ قرار دارد. نمونه مورد نظر روی یک اسلاید شیشهای توسط موج تحریکی که از عدسی شیئی عبور میکند روشن میشود. کیفیت عدسی شیئی در تعیین وضوح تصویر تولید شده توسط میکروسکوپ بسیار مهم است.
- آینه دو رنگی: به آینه دو رنگی شکافنده پرتو نیز میگویند زیرا امواج تحریک را به سمت جزء فلوروژنیک در نمونه و امواج گسیلی ارسال شده از نمونه را به سمت آشکارساز منعکس میکند. برای این کار، فیلترهای تحریک، انتشار و آینه دو رنگ به طور استراتژیک نسبت به یکدیگر قرار میگیرند.
- فیلتر انتشار: این فیلتر تمام طول موجها (از جمله امواج نور تحریک) را غیر از طول موج ساطع شده توسط فلوروفور حذف میکند. این تضمین میکند که فقط نور ساطع شده برای تشخیص منتقل میشود.
◁◁ مطالب مرتبط: اجزای میکروسکوپ
اساس کار میکروسکوپ فلورسنت
نمونه با نوری با طول موج (یا طول موجهای) خاص که توسط فلوروفورها جذب میشود، روشن میشود و باعث میشود آنهانوری با طولموجهای طولانیتر (یعنی رنگی متفاوت از نور جذبشده) ساطع کنند. نور ساطع شده با استفاده از فیلتر گسیل طیفی، از فلورسانس ساطع شده بسیار ضعیفتر جدا میشود. فیلترها و تقسیمکننده پرتو دو رنگی برای مطابقت با تحریک طیفی و ویژگیهای انتشار فلوروفور مورد استفاده برای برچسبگذاری نمونه انتخاب شدهاند. به این ترتیب، توزیع یک فلوروفور (رنگ) منفرد در یک زمان تصویربرداری میشود. تصاویر چند رنگی از چندین نوع فلوروفور باید با ترکیب چندین تصویر تک رنگ ایجاد شوند.
نمای شماتیک یک میکروسکوپ فلورسانس
مجموعه فلورسانس «ایدهآل»، شامل یک محرک، دو رنگ و امیتر
◁◁ مطالب مرتبط: میکروسکوپ جراحی
کاربردهای میکروسکوپهای فلورسانس
میکروسکوپ فلورسانس در زیست شناسی، زیست پزشکی و علوم مواد کاربرد دارد. عملکرد منحصر به فرد میکروسکوپهای فلورسانس به شناسایی سلولها و اجزای سلولی زیر میکروسکوپی با دقت و جزئیات کمک میکند. برخی از کاربردهای تخصصی میکروسکوپهای فلورسانس شامل موارد زیر است:
- هیستوشیمی
- شیمی مواد غذایی
- مطالعات پروتئینها
- کانی شناسی
- صنایع نساجی
- بررسی تخلخل سرامیکها
- مطالعات نیمه هادیها
فیلترهای میکروسکوپ فلورسنت
تصویربرداری اپی فلورسنت از سه جزء در یک سلول سرطانی انسان در حال تقسیم
عنصر فیلتر اولیه در یک میکروسکوپ اپی فلورسانس مجموعهای از سه فیلتر است که در یک مکعب فیلتر فلورسانس (یا بلوک فیلتر) قرار دارند:
- فیلتر تحریک
- فیلتر انتشار
- شکافنده پرتو دو رنگ
اساساً فیلترهایی در سه گروه دسته بندی میشوند و برای تولید یک مکعب فیلتر مشابه آنچه در شکل زیر نشان داده شده است، باید با یکدیگر ترکیب شوند. انتخاب صحیح فیلترها، کلید اصلی موفقیت در بکارگیری میکروسکوپ فلورسانس است.
◁◁ مطالب مرتبط: میکروسکوپ فاز کنتراست
بلوکهای فیلتر تحریک
- UV یا U (تحریک ماوراء بنفش برای رنگهایی مانند DAPI)
- B (تحریک آبی برای FITC و رنگهای مرتبط)
- G (تحریک سبز برای TRITC و غیره).
رنگهای رایج فیلتر مانع
- آبی یا زرد کم رنگ در بلوک U
- سبز یا زرد تیره در بلوک B
- نارنجی یا قرمز در بلوک G
سخن پایانی
میکروسکوپهای فلورسانس دارای انواع مختلف از مدلهای سادهتر تا نمونههای بسیار پیشرفته و تخصصی هستند. انتخاب و خرید این ابزار تکنولوژیک یک پروسه پیچیده و پرهزینه است. شما برای انتخاب و خرید مناسب حتماً نیاز به مشاوره تخصصی دارید. برای استعلام قیمت و خرید میکروسکوپ فلورسانس متناسب با نیازهای تخصصی آزمایشگاه خود با مشاوران سایت پاتولوژی شاپ تماس بگیرید.