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光學(xué)顯微鏡觀(guān)察方式大盤(pán)點(diǎn)：熒光

一、熒光（Fluorescence，FL）

熒光是一種光致發(fā)光現象。人類(lèi)發(fā)現光致發(fā)光（熒光、磷光）現象的歷史非常久遠，在20世紀90年代隨著(zhù)科學(xué)家將綠色熒光蛋白（GFP）成功的在細胞中表達出來(lái)后，熒光觀(guān)察方式在生物學(xué)的顯微研究中得到廣泛應用，目前熒光顯微鏡已成為各實(shí)驗室的標配成像設備。

明美多重熒光掃描儀MES200拍攝的全景小鼠腦片

（1）成像原理

某些分子能吸收特定波長(cháng)的光線(xiàn)，然后再發(fā)射出更長(cháng)波長(cháng)的光線(xiàn)，這種分子稱(chēng)為熒光團，這種光致發(fā)光現象稱(chēng)為熒光現象。光譜波長(cháng)從短到長(cháng)，顏色分別是“紫外-紫-藍-綠-黃/橙-紅-紅外”，短波長(cháng)激發(fā)可以激發(fā)長(cháng)波長(cháng)發(fā)射，比如紫外激發(fā)藍色發(fā)射，藍光激發(fā)綠色發(fā)射。

落射熒光觀(guān)察方式光路圖

在熒光顯微鏡中，通常使用熒光染料或轉染技術(shù)，將熒光團結合到目標組織或細胞器等結構上，再用熒光顯微鏡激發(fā)觀(guān)察，從而實(shí)現高特異性、高靈敏度觀(guān)察。

（2）關(guān)鍵部件

熒光觀(guān)察需要一個(gè)特殊的模塊，用于提供熒光激發(fā)和發(fā)射光過(guò)濾，通常稱(chēng)為熒光臂或熒光模塊，內含兩個(gè)關(guān)鍵部件：熒光光源和激發(fā)塊。另外效果還會(huì )受到熒光臂視場(chǎng)光闌等細節設計影響。

①熒光光源：用于提供熒光激發(fā)光，核心規格是光譜特征波長(cháng)，要求能覆蓋染料的激發(fā)特征波長(cháng)，并提供足夠光強。汞燈、氙燈、金屬鹵素燈、LED熒光光源都能滿(mǎn)足核心規格，目前在開(kāi)關(guān)性能、使用壽命、光強可控性和免維護等方面比較有優(yōu)勢的是LED熒光光源，如明美的MG-120四通道光源。

明美LED熒光光源

②熒光激發(fā)塊：一組激發(fā)塊由激發(fā)濾光片、發(fā)射濾光片和二向分光鏡組成，一臺熒光顯微鏡可能有多組激發(fā)塊，作用是篩選特定的激發(fā)光和發(fā)射光，透過(guò)目標熒光信號。核心規格是光譜波長(cháng)參數，其波長(cháng)參數與熒光染料匹配度會(huì )影響熒光觀(guān)察效果，匹配不佳會(huì )帶來(lái)更多背景雜訊、更低的信噪比。

激發(fā)塊：包含激發(fā)濾光片、發(fā)射濾光片、二向分光鏡

③熒光臂/熒光模塊：用來(lái)安裝熒光光源和激發(fā)塊的載體，核心規格是通道數和光源接口，影響配件適配和擴展性。傳統設計采用轉盤(pán)式熒光模塊，通道數較多，可以自主升級替換激發(fā)塊，帶光源接口，需要搭配熒光光源燈箱使用，另外會(huì )有視場(chǎng)光闌、孔徑光闌，以便調中燈箱等操作。

明美六孔轉盤(pán)式熒光模塊

明美數顯LED熒光模塊相當于傳統熒光臂加上熒光光源的組合，其熒光光源采用內置設計，熒光波長(cháng)和激發(fā)塊聯(lián)動(dòng)切換，并提供數顯屏幕直觀(guān)呈現光強和通道信息，尺寸小巧使用方便，有正置、倒置和體視三種形態(tài)，適配主流無(wú)限遠光學(xué)顯微鏡。

數顯LED熒光模塊（激發(fā)塊與光源集成）

（3）成像特點(diǎn)

熒光觀(guān)察成像特征是暗背景和熒光色的目標信號，這帶來(lái)了3大應用優(yōu)勢。

①高特異性和高靈敏度：可以特異性標記微小的細胞結構、分子、基因、蛋白、化合藥物等。

②多通道檢測：可標記多種染料用于指示不同部位實(shí)現多通道成像，適合研究復雜生物系統的相互作用。

③適用范圍廣：可實(shí)現活體、離體、標記、自發(fā)等多種方式的熒光成像，對樣本限制較少。

（4）主要應用

①生物學(xué)研究：包括細胞和亞微觀(guān)細胞結構、細胞生理、動(dòng)物生理病理（研究）等。

倒置熒光顯微鏡MF52-N拍攝的多色熒光標記的神經(jīng)細胞

華中科技大學(xué)章慧平教授課題組用MZX81拍攝的斑馬魚(yú)，用于ESS論文

②醫療診斷：原位熒光雜交技術(shù)（FISH）HER-2檢測癌癥、呼吸道病毒檢測、真菌鏡檢等。

FISH檢測

③產(chǎn)業(yè)應用：材料（礦物、紡織、紙張等）成分檢測、藥品檢測等。

熒光觀(guān)察：體視熒光顯微鏡MZX81檢測朱墨時(shí)序

（5）明美產(chǎn)品

①正置熒光顯微鏡

產(chǎn)品：MF23/MF31/MF43-N

MF43-N                                                 MF23                                                     MF31

• 模塊化設計，使用LED光源，壽命長(cháng)亮度高，使用便捷

• 可配置半復熒光級別以上高透物鏡，熒光透過(guò)率更高

• 可應用在FISH領(lǐng)域、FRET領(lǐng)域、CTC檢測領(lǐng)域

②倒置熒光顯微鏡：

產(chǎn)品：MF52-N/MIX60-FL/MF53-N/MCS21

MF53-N                               MF52-N                               MIX60-FL                                   MCS21

• 標配明場(chǎng)、相差、熒光成像觀(guān)察方式

• 熒光模塊化設計，使用LED光源，壽命長(cháng)亮度高，使用便捷

• 適用于熒光標記的活細胞成像觀(guān)察

③體視熒光顯微鏡

產(chǎn)品：MZX81/MZX100/MZX200

MZX100                                            MZX81                                           MZX200

• 配置明場(chǎng)與熒光照明模塊

• 無(wú)限遠獨立平行雙光路系統，成像具有立體感，升級更方便

• 適用于模式生物熒光成像、胚胎操作成像等場(chǎng)景

④熒光數字切片掃描

產(chǎn)品：多重熒光數字切片掃描儀MES200

• 配備8熒光通道，可實(shí)現1-5片式明場(chǎng)與熒光全景掃描拼接

• 掃描速度快，無(wú)拼接縫隙，2分鐘可完成（20X，15mm*15mm，3通道）

• 可適用與腦片研究等多重熒光標記全景掃描等場(chǎng)景

來(lái)源：https://www.mshot.com/article/2017.html