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光學顯微鏡之熒光觀察

瀏覽次數:1918 發布日期:2020-12-15  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負

熒光現象

熒光是指熒光物質在特定波長光照射下,幾乎同時發射出波長更長光的過程(圖1)。當特定波長(激發波長)的光照射一個分子(如熒光團中的分子)時,光子能量被該分子的電子吸收。接著,電子從基態(S0)躍遷至較高的能級,即激發態(S1’)。這個過程稱為激發①。電子在激發態停留10-9–10-8秒,在此過程中電子損失一些能量②。電子離開激發態(S1)并回到基態的過程中③,會釋放出激發過程中吸收的剩余能量。

光譜圖

熒光雅布倫斯基圖

熒光分子在激發態駐留的時間為熒光壽命,一般為納秒級別,是熒光分子本身固有的特性。利用熒光壽命進行成像的技術叫熒光壽命成像(Fluorescence Lifetime Imaging,FLIM),可以在熒光強度成像之外,更加深入地進行功能性測量,獲取分子構象、分子間相互作用、分子所處微環境等常規光學成像難以獲得的信息。

熒光的另一個重要特性是Stokes位移,即激發峰和發射峰之間的波長差異(圖2)。通常發射光波長比激發光波長更長。這是由于熒光物質被激發之后、釋放光子之前,電子經過弛豫過程會損耗一部分能量。具有較大Stokes位移的熒光物質更易于在熒光顯微鏡下進行觀察。

 熒光

 

熒光顯微鏡

熒光顯微鏡是利用熒光特性進行觀察、成像的光學顯微鏡,廣泛應用于細胞生物學、神經生物學、植物學、微生物學、病理學、遺傳學等各領域。熒光成像具有高靈敏度和高特異性的優點,非常適合進行特定蛋白、細胞器等在組織及細胞中的分布的觀察,共定位和相互作用的研究,離子濃度變化等生命動態過程的追蹤等等。

細胞中大部分分子不發熒光,想要觀察它們,進行熒光標記。熒光標記的方法非常多,可以直接標記(比如使用DAPI標記DNA),或利用抗體抗原結合特性進行免疫染色,也可以用熒光蛋白(如GFP,綠色熒光蛋白)標記目標蛋白,還可以用可逆結合的合成染料(如Fura-2)等。

 熒光顯微鏡

倒置熒光顯微鏡MF53-N

目前熒光顯微鏡已成為各個實驗室及成像平臺的標配成像設備,是我們日常實驗的好幫手。熒光顯微鏡主要分為三大類:正置熒光顯微鏡(適合切片)、倒置熒光顯微鏡(適合活細胞,兼顧切片)、熒光體視鏡(適合較大標本,如植物、斑馬魚(成體/胚胎)、青鳉、小鼠/大鼠器官等)。

熒光顯微成像技術應用廣泛,種類豐富,而且新技術還在不斷涌現,大家可以選擇的技術去完成自己的研究。

發布者:廣州市明美光電技術有限公司
聯系電話:020-38250606 38262481 400-880-1910
E-mail:mshot@mshot.com

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