熒光顯微鏡
原理
熒光顯微鏡的原理圖。
樣品被照射特定波長(zhǎng)(或波段)的光,其被 熒光團(tuán) ( 英語(yǔ) : Fluorophore ) 吸收,導(dǎo)致它們發(fā)出更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光(例如,和被吸收的光不同的顏色)。通過(guò)使用光譜發(fā)射濾片,該照明光被從弱得多的發(fā)射熒光中分離出來(lái)。
近年來(lái)在生物學(xué)研究中,熒光標(biāo)簽被廣泛地使用來(lái)標(biāo)定生物分子,使熒光顯微鏡變得更加重要。它以水銀燈或 氙氣燈 ( 英語(yǔ) : Xenon arc lamp ) 為光源,搭配具 激發(fā)濾片 ( 英語(yǔ) : Excitation filter ) , 發(fā)散濾片 ( 英語(yǔ) : Emition filter ) 濾片組的光學(xué)儀器。
目前被普遍使用的熒光顯微鏡,是屬于 落射熒光顯微鏡 (Epi-Fluorescence Microscopes,見(jiàn)右圖),是指激發(fā)光的來(lái)源和觀察的位置(接目鏡),皆位于樣品的同方,通過(guò)相同的光路。這些顯微鏡被廣泛應(yīng)用于生物學(xué),并且是更先進(jìn)的顯微鏡設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),例如共聚焦顯微鏡或全內(nèi)反射螢光顯微鏡(TIRF)。
光源
熒光顯微鏡要求強(qiáng)烈的,近乎單色光的照明,這是一些普遍的光源,比如鹵素?zé)襞莶荒芴峁┑?。四種主要類型的光源的使用,包括 氙氣燈 ( 英語(yǔ) : Xenon arc lamp ) 或帶有激發(fā)濾片(Excitation Filter)的水銀燈,激光,超連續(xù)光譜光源,和高功率發(fā)光二極管(LED)。激光被最廣泛地用于更復(fù)雜的熒光顯微技術(shù),像共聚焦顯微鏡或全內(nèi)反射螢光顯微鏡(TIRF)。而 氙氣燈 ( 英語(yǔ) : Xenon arc lamp ) ,水銀燈,和發(fā)光二極管(LED)與分色激發(fā)濾片通常被用于廣角落射熒光顯微鏡(Epi-Fluorescence Microscopes)。
奧林巴斯BX51熒光顯微鏡及數(shù)位影像處理系統(tǒng)
自體熒光超高分辨率顯微鏡記錄細(xì)胞結(jié)構(gòu)
熒光顯微鏡圖片
正在分裂中的人類腫瘤細(xì)胞三個(gè)組成部分的落射熒光成像。DNA被染成藍(lán)色,一種叫做INCE的蛋白質(zhì)是綠色的,而微管是紅色的。每個(gè)熒光成像單獨(dú)使用的激發(fā)光譜和發(fā)射濾光片的不同組合,圖像是使用CCD數(shù)碼相機(jī)按順序拍攝的,然后疊加給出一個(gè)完整的圖像。
牛肺動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞(BPAE),使用DAPI將核染成藍(lán)色;微管則被 FITC ( 英語(yǔ) : Fluorescein isothiocyanate ) 的綠色螢光所標(biāo)記;肌動(dòng)蛋白絲則被TRITC標(biāo)示了紅色。
3D雙色超高分辨率顯微鏡,人類表皮生長(zhǎng)因子受體2(HER2),人類表皮生長(zhǎng)因子受體3(HER3)在乳腺癌細(xì)胞中,染料:Alexa488,Alexa568,利蒙顯微鏡
螢光原位雜合技術(shù)(FISH),絲粒探針雜交,人類淋巴細(xì)胞核染色,熒光染料 (DAPI),13號(hào)染色體(綠色)和21號(hào)染色體(紅色)
利用RFP和GFP螢光標(biāo)記物標(biāo)示酵母細(xì)胞的膜蛋白。
超高分辨率顯微鏡:黃色熒光蛋白 (YFP)單分子在人類癌細(xì)胞的檢測(cè)
超高分辨率顯微鏡:共定位顯微鏡(2CLM),綠色熒光蛋白(GFP)和紅色熒光蛋白(RFP)融合蛋白(骨癌細(xì)胞的細(xì)胞核)
海拉細(xì)胞的高爾基體(橙色),微管(綠色)和染色體(青色)的多光子熒光圖像。
經(jīng)過(guò)藍(lán)色赫斯特染色的海拉細(xì)胞染色體,中間與右邊的細(xì)胞正經(jīng)歷分裂間期,可見(jiàn)整個(gè)細(xì)胞核都呈藍(lán)色。而左方的細(xì)胞正在進(jìn)行有絲分裂,其細(xì)胞核正在崩解,準(zhǔn)備接下來(lái)要進(jìn)行的分裂。
利用螢光顯微鏡觀察人類野生型與P239S突變型的表現(xiàn)。
血液細(xì)胞太陽(yáng)耀斑病理,熒光顯微鏡圖像下紅色為受影響的區(qū)域
過(guò)敏性紫癜的患者,用抗IgA抗體制備的皮膚,IgA的沉積在表淺小的毛細(xì)血管(黃色箭頭)的血管壁上。在上面的淺綠色波浪區(qū)域是表皮 (皮膚),底部纖維區(qū)域是真皮
紅斑狼瘡的患者,直接免疫熒光法,并示出的IgG沉積物
豬皮膚下血管,熒光染色平滑肌的肌動(dòng)蛋白
在C2C12分化細(xì)胞中,ViewRNA 檢測(cè) miR-133 (綠色)和肌細(xì)胞生成素 mRNA (紅色)
參看
水銀燈
斯托克斯位移(Stokes shift)
顯微鏡
氙氣燈 ( 英語(yǔ) : Xenon arc lamp )
綠色熒光蛋白(GFP)
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