【技術(shù)】熒光顯微鏡的多種濾光片技術(shù)
熒光顯微鏡在生物學(xué)、醫學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應用,用于觀(guān)察和分析樣品中熒光標記的結構和動(dòng)態(tài)過(guò)程。針對其使用需求以及觀(guān)察內容,熒光顯微鏡應用了多種濾光片技術(shù),并結合了先進(jìn)的制造技術(shù)。
熒光顯微鏡: 熒光顯微鏡是以紫外線(xiàn)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(guān)察物體的形狀及其所在位置。熒光顯微鏡用于研究細胞內物質(zhì)的吸收、運輸、化學(xué)物質(zhì)的分布及定位等。 細胞中有些物質(zhì),如葉綠素等,受紫外線(xiàn)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(xiàn)照射亦可發(fā)熒光,熒光顯微鏡就是對這類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量研究的工具之一。
(圖源網(wǎng)絡(luò )僅供參考,侵刪)
首先,激發(fā)濾光片技術(shù)。根據熒光染料特定的激發(fā)波長(cháng),熒光顯微鏡配備了對應波段的激發(fā)濾光片,使得光源中的非激發(fā)波長(cháng)被濾除,僅允許激發(fā)光通過(guò)。這種濾光片通常采用多層膜干涉濾光片技術(shù),通過(guò)精確控制膜層的厚度和折射率,實(shí)現高透過(guò)率和良好的截止深度。其次,發(fā)射濾光片技術(shù)。為了區分和選擇性地接收熒光染料發(fā)射的熒光信號,發(fā)射濾光片用于阻止激發(fā)光的直接透過(guò),同時(shí)允許熒光信號通過(guò)。這類(lèi)濾光片通常采用長(cháng)通或帶通濾光片設計,能夠有效地分離激發(fā)光和熒光信號,提高成像的對比度和清晰度。
此外,分色鏡技術(shù)也起到了關(guān)鍵作用。分色鏡,也被稱(chēng)為二向色鏡或熒光分光鏡,具有對激發(fā)光和熒光信號的分光作用。它能夠將激發(fā)光反射到樣品上,同時(shí)允許熒光信號透射到探測器或觀(guān)察者。這種濾光片的設計需要精確控制其反射和透射特性,以確保激發(fā)光和熒光信號的有效分離。
在制造技術(shù)方面,熒光顯微鏡不斷追求更高的光學(xué)性能和穩定性。隨著(zhù)納米技術(shù)的發(fā)展,納米級精度的制造和鍍膜技術(shù)被應用于濾光片的制造中,提高了濾光片的性能和質(zhì)量。此外,隨著(zhù)計算機模擬和光學(xué)設計軟件的應用,濾光片的設計和制造過(guò)程更加精確和高效。
展望未來(lái),熒光顯微鏡在光學(xué)領(lǐng)域仍有巨大的發(fā)展潛力。隨著(zhù)新型熒光染料和熒光標記技術(shù)的不斷涌現,對濾光片技術(shù)也提出了更高的要求。例如,需要開(kāi)發(fā)具有更寬波長(cháng)范圍、更高透過(guò)率和更低散射的濾光片,以適應不同熒光染料的激發(fā)和發(fā)射特性。同時(shí),隨著(zhù)多模態(tài)成像技術(shù)的發(fā)展,熒光顯微鏡也需要與其他成像技術(shù)(如共聚焦顯微鏡、超分辨顯微鏡等)相結合,因此濾光片的設計和制造也需要考慮到這些技術(shù)的需求。
總之,熒光顯微鏡在濾光片技術(shù)的應用上不斷進(jìn)步,為生物學(xué)、醫學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域的研究提供了強大的工具。未來(lái),隨著(zhù)技術(shù)的不斷創(chuàng )新和發(fā)展,熒光顯微鏡在光學(xué)領(lǐng)域的應用將更加廣泛和深入。