Главная / Библиотека / Фильтры для флуоресцентных микроскопов

Фильтры для флуоресцентных микроскопов

Фильтры для флуоресцентных микроскопов

Флуорофоры

Флуорофор – это молекула или часть молекулы, способная флуоресцировать. При попадании излучения, частота которого соответствует частоте возбуждения, молекула переходит из основного состояния в возбужденное. Однако возбужденное состояние неустойчиво, через некоторое время (обычно 10-15 - 10-9 с) произойдет испускание фотона, и молекула вернется на более низкий энергетический уровень. Из-за вибрационных, тепловых и звуковых потерь энергии длина волны этого излучения будет больше, чем длина волны поглощенного света.

Один флуорофор может непрерывно возбуждаться, если он не разрушен, то есть пока не произошло фотообесцвечивания - необратимого разрушения флуорофора из-за химического повреждения или ковалентной модификации, вызванной излучением. Среднее число циклов возбуждения и эмиссии, которое может пройти конкретный флуорофор до фотообесцвечивания, зависит от его молекулярной структуры и окружающей среды; некоторые флуорофоры разрушаются быстро, после испускания всего нескольких фотонов, в то время как другие могут пройти цикл по тысяче и даже миллиону раз.

 

Фильтры для флуоресцентного микроскопа

Экспериментальная установка содержит фильтры, часто используемые в эпифлуоресцентной микроскопии – это вид микроскопии, в которой возбуждающее и эмиссионное излучение проходят через объектив микроскопа. Путем тщательного выбора соответствующих фильтров и зеркал можно увеличивать соотношение сигнал-шум. Как видно из схемы, три типа фильтров используются для максимизации сигнала флуоресценции и минимизируют при этом нежелательное излучение. Каждый оптический элемент подробно описан далее.\

Epi_General_D3-780

Рисунок 1. Схема хода луча в флуоресцентном микроскопе. To image – формирование изображения. Fluorescence – флуоресценция. Filter cube – фильтрующий блок. Emission filter – эмиссионный фильтр. Excitation filter – возбуждающий фильтр. Dichroic mirror – дихроичное зеркало. Objective - объектив. Sample plane – плоскость образца

 

Фильтр возбуждения

Возбуждающий фильтр пропускает узкий диапазон длин волн вокруг пиковой длины волны возбуждения флуорофора. По графику видно, что полоса пропускания, соответствующая передаче более 90% сигнала при прохождении сквозь фильтр возбуждения желтого флуоресцентного белка (YF) (MF497-16), составляет 489-505 нм; падающее излучение вне этого диапазона либо частично (для областей вблизи области передачи), либо полностью (для отдаленных областей) блокируется.

 

Дихроичное зеркало

Дихроичные зеркала предназначены для отражения света, длина волны которого ниже определенного значения – длины волны отсечки. В микроскопе дихроичное зеркало направляет нужный диапазон длин волн как на образец, так и на плоскость изображения. Длина волны отсечки соответствует 50% -ной передаче сигнала. Как показано на графике справа, длина волны отсечки дихроичного зеркала (MD515) для желтого флуоресцентного белка (YFP) составляет ~ 515 нм.

Поместив одно из этих зеркал в экспериментальную установку под углом 45 ° к падающему пучку, излучение возбуждения (обозначено синим цветом) отражается от поверхности дихроичного зеркала и попадает на образец, проходя через объектив микроскопа, в то время как флуоресценция, излучаемая образцом (красный цвет на схеме), проходит через зеркало к системе обнаружения.

Хотя дихроичные зеркала выполняют важные функции в флуоресцентной микроскопии, у этих приборов есть некоторые недостатки. Речь идет о блокировании нежелательного света; как правило, ~ 90% света на длинах волн ниже значения длины волны отсечки отражаются и ~ 90% света на длинах волн выше этого значения зеркало пропустит. Следовательно, часть излучения возбуждения может передаваться через дихроичное зеркало вместе с флуоресценцией большей длины волны, испускаемой образцом. Чтобы предотвратить попадание этого нежелательного света в систему обнаружения, помимо дихроичного зеркала используется фильтр излучения.

MDF-YFP

Рисунок 2. График пропускания набора фильтров. Обратите внимание, что дихроичное зеркало (зеленый) отражает свет в диапазоне длин волн возбуждения (синий) и передает сигнал в диапазоне длин волн излучения (зеленый)

Эмиссионный фильтр

Эмиссионный фильтр служит для того, чтобы блокировать нежелательное излучение. Подобно фильтру возбуждения, этот фильтр пропускает определенную полосу длин волн вокруг пиковой длины волны излучения флуорофора. Как показано на графике справа, полоса пропускания эмиссионного фильтра(MF535-22), соответствующая передаче более 90% сигнала от желтого флуоресцентного белка (YF) составляет 524 - 546 нм; падающее излучение вне этого диапазона либо частично (для областей вблизи области передачи), либо полностью (для областей, удаленных от полосы пропускания) блокируется фильтром.

 

© Thorlabs Inc.

Компания INSCIENCE помогает своим заказчикам решать любые вопросы и потребности по продукции Thorlabs на территории РФ

 

 

 
Новые статьи
Микрофлюидные биочипы для отслеживания уровня фенилаланина в поте

В статье описывается биочип, сочетающий электрод для определения концентрации фенилаланина и микрофлюидный модуль для регистрации скорости потоотделения, изготовленный с использованием лазера. Биочип используется для неинвазивного мониторинга состояния пациентов с метаболическими нарушениями.

Генерация сверхширокополосного суперконтинуума с использованием генерации второй гармоники излучения накачки в микроструктурированном волокне

В статье описана генерация сверхширокого плоского суперконтинуума (350-1750 нм) с одномодовым поперечным профилем в видимом диапазоне. Для накачки микроструктурированного оптического волокна используется лазер с длиной волны 1064 нм, вторая гармоника накачки генерируется непосредственно в волокне.

Генерация видимого суперконтинуума, управляемая интермодальным четырехволновым смешением в микроструктурированном волокне

В статье описан метод генерации суперконтинуума, расширенного в видимый диапазон. За счет четырехволнового смешения накачка 1064 нм создает антистоксовы и стоксовы компоненты на 831 нм и 1478 нм. Фазовый синхронизм обеспечивается благодаря микроструктурированному мультимодальному волокну особой конструкции.

Лазерно-водоструйная обработка с коаксиально-кольцевой аргоновой струей

В статье описывается усовершенствование метода лазерно-водоструйной обработки: добавление коаксиально-кольцевой аргоновой струи, мгновенно очищающей отверстие от образующегося осадка. Таким образом сохраняется высокий объем абляции при создании глубоких отверстий в сложно обрабатываемых материалах.

Пространственно-разрешенная регистрация переходных процессов времени жизни флуоресценции
В статье описывается метод регистрации динамики времени жизни флуоресценции с одномерным пространственным разрешением. Для визуализации времени жизни флуоресценции используется многомерный время-коррелированный счет фотонов и линейное сканирование.
У Вас особенный запрос?
У Вас особенный запрос?
Весьма часто наши заказчики лучше нас знают, какое оборудование им нужно. В этом случае мы берём на себя общение с производителем, доставку и таможенную очистку, а также все вопросы гарантийного периода. Пожалуйста, заполните эту форму, и мы свяжемся с Вами, чтобы помочь решить любую Вашу задачу. Или позвоните нам по телефону +7(495)199-0-199
Форма заявки
Ваше имя: *
Ваше имя
Ваш e-mail: *
Ваш телефон: *
Ваш телефон
Наши
контакты
г. Москва, ул. Бутлерова, д. 17Б

г. Санкт-Петербург, улица Савушкина 83, корп. 3