Fluorescenci mikroskopie: principy, techniky a aplikace

Fluorescencni mikroskop popis. Touto technikou lze pozorovat přítomnost studovaných proteinů v buněčných organelách nebo přítomnost specifické sekvence nukleové kyseliny v buňkách. Při obarvení dvou různých proteinů fluorochromy různé barvy lze studovat jejich vzájemnou interakci (například studovaného proteinu s transportním proteinem buněčných systémů). V mikrobiologii slouží k mikroskopické identifikaci mikroorganismů; například lze přímo mikroskopicky pozorovat patogenní bakterie ve směsi s ostatními bakteriemi (při požití specifické sondy budou hledané bakterie barevně svítit).

Princip fluorescenční mikroskopie je založen na zobrazení molekuly v minimálním množství díky záření (fluorescenci) molekuly (fluorochromu) po dopadu ultrafialového světla. Nejčastěji se využívá vazby fluorochromu na molekulu proteinu či specifickou sekvenci nukleových kyselin. Fluorochrom v excitačním (budícím) světle září. Interferenci excitačního světla při pozorování lze odstranit filtrem, který do okuláru nebo kamery propustí jen světlo excitované - charakteristické pro fluorochrom navázaný na pozorované molekule.

Typy a ukázky použití

Pohyb virových proteinů v buňce Animace dokumentuje využití systému „live imaging“ při studiu interakce dvou značených proteinů (obalový protein viru M-PMV značený červeně a strukturní protein kapsidy značený zeleně) při pohybu virových částic v infikované buňce. Při interakci je zbarvení oranžové (viz spodní výběžek buňky). Druhé video dokumentuje prohlížení různých vrstev buňky při zjišťování lokalizace virového proteinu v buňce (červená barva).

Růst buněk na polyethylenu modifikovaném zlatými nanočásticemi Polymerní nosič pokrytý lidskými buňkami má sloužit jako kožní náhrada při transplantacích tkáně poškozené popálením. Vlevo myší buňky (embryonální fibroblasty; NIH 3T3), vpravo lidské buňky (keratinocyty; HaCaT).

Světelný mikroskop je navržený pro zobrazování průsvitných předmětů schopných emitovat luminiscenční (fluorescenční) záření. Umožňuje současně studovat funkci i strukturu živých mikroobjetků, jako např. rostlinných a živočišných buněk a mikroorganizmů. Lze jej využít také při zobrazování technických mikroobjektů.

Princip a výhody fluorescenční holografické mikroskopie

Popis technologie Fluorescenční holografický mikroskop poskytuje současně dva módy zobrazení rekonstruované z hologramu zachyceného digitální kamerou. První obrazový mód zobrazuje optický řez intenzity fluorescenčního záření. Optický řez v celém zorném poli je získán z jediného hologramu zaznamenaného jednorázově. Není tedy potřeba rastrovat v zorném poli, jako u konfokálního mikroskopu a je tak možné dosáhnout vysoké rychlosti snímání. Ve srovnání se standartními konfokálními mikroskopy lze dosáhnout tenčích optických řezů a tloušťka těchto řezů je konstantní v celém zorném poli (na rozdíl od současné light-sheet mikroskopie).

Druhý obrazový mód zobrazuje, relativně k předmětové rovině, fázové rozdíly mezi opačnými stranami vzorku a lze jej využít pro rekonstrukci prostorového rozložení indexu lomu ve vzorku. Toho nelze dosáhnout u klasických holografických mikroskopů, jelikož ty umožňují získat pro každý pixel pouze integrální hodnotu indexu lomu podél optické osy. Prostorové rozložení indexu lomu je kvantitativní informace, která je u vzorků, jakými jsou např. živé buňky, úměrná hustotě suché hmoty ve vzorku obsažené.

Optické řezy intenzity fluorescenčního záření ukazující prostorové rozložení přirozeně obsažených látek nebo dodaných barviv schopných emitovat charakteristické záření v kombinaci s prostorovým rozložením hmoty ve vzorku, je unikátní spojení těchto dvou zobrazovacích způsobů a umožňuje studovat současně funkci a strukturu živých mikroobjektů a případně také časový vývoj jejich reakcí na různé vnější podněty (změna životního prostředí, přítomnost látek, aplikace léčiv, …).

Hlavní výhody a technické aspekty

Dva módy zobrazení - prostorové rozložení fluoroforů, kvantitativní rekonstrukce prostorového rozložení indexu lomu. Není potřeba rastrovat, optický řez v celém zorném poli je zachycen jednorázově, což umožňuje vysokorychlostní snímání obrazu. Zobrazování živých mikroobjektů. Ochrana duševního vlastnictví Udělen užitný vzor Podána přihláška patentu Plánované rozšíření právní ochrany do zahraničí Nabídka spolupráce Nabízíme výhradní či nevýhradní licenci a možnost výzkumné spolupráce.

Fluorescenční mikroskop umožňuje detailní vizualizaci struktur v buňkách a tkáních pomocí speciálních fluorescenčních barviv. Díky této technologii lze pozorovat i takové části vzorku, které jsou v běžném světelném mikroskopu obtížně nebo vůbec neviditelné, což výrazně rozšiřuje možnosti analýzy. Fluorescenční mikroskopy nacházejí široké uplatnění ve vědeckém výzkumu, zdravotnictví, biologii, chemii i farmaceutickém průmyslu. Na Mikroskop-shop.cz nabízíme kvalitní fluorescenční mikroskopy, které splňují náročné požadavky profesionálního prostředí. Zvětšení: 40-1000x. S fotoaparátem..Zvětšení: 40-1000x. S fotoaparátem a monitorem. .Zvětšení: 40-1000x. Zvětšení: 40-1000x. S fotoaparátem.. Zvětšení: 40-1000x. S fotoaparátem a monitorem. Zvětšení: 40-1000x. Zvětšení: 40-1000x.

Fluorochromy a světlo

Fluorescenční mikroskop pracuje s fluorochromy jako látkami schopnými absorbovat a emitovat světlo. Vznik fluorescencí je ovlivněn energií záření, koncentrací fluorochromu a tloušťkou řezu. Mezi známé fluorochromy patří například FITC, TRITC, Texas Red, DAPI, a také GFP (green fluorescent protein). Kvantová efektivita bývá u většiny fluorochromů kolem 30%, ale může být ovlivněna prostředím a fotobleachem.

Excitační filtr propouští jen příslušné vlnové délky a blokuje emise, aby nedošlo k barevnému pozadí. Emisní filtr propouští jen fluoroforem emitované světlo. Zdrojem excitace bývá nejčastěji vysokotlaká rtuťová výbojka, která v sobě obsahuje malé množství rtuti a inertního plynu; excitační světlo prochází přes filtr a dostává se vzorku. UV oblast se používá pro některé fluorochromy; ochrana očí a filtrace nebezpečného světla jsou nutné.

Top-Hat osvetleni vizualni diagram

tags: #fluorescencni #mikroskop #popis