Düşük Maliyetli Floresan ve Parlak Alan Mikroskopları: 9 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Fusion 360 Projeleri »

Floresan mikroskobu, biyolojik ve diğer fiziksel örneklerdeki belirli yapıları görselleştirmek için kullanılan bir görüntüleme yöntemidir. Numunedeki ilgili nesneler (ör. nöronlar, kan damarları, mitokondri, vb.) görselleştirilir çünkü floresan bileşikler yalnızca bu belirli yapılara bağlanır. En güzel mikroskop görüntülerinden bazıları floresan mikroskoplarla toplanır; Bazı örnekleri görmek için Nikon MicroscopyU web sayfasında sunulan bu resimlere göz atın. Floresan mikroskopi, belirli bir yapıya veya hücre tipine odaklanan birçok biyoloji çalışması için yararlıdır. Örneğin, beyindeki nöronlar üzerine yapılan birçok araştırma çalışması, özellikle nöronları görüntüleyen floresan mikroskopi modalitelerinin kullanımına bağlıdır.

Bu talimatta, floresan mikroskopisinin temel ilkelerini ve üç farklı düşük maliyetli floresan mikroskobunun nasıl oluşturulacağını gözden geçireceğim. Bu sistemler genellikle binlerce dolara mal olur, ancak onları daha kolay erişilebilir hale getirmek için son zamanlarda çabalar olmuştur. Burada sunduğum tasarımlar bir akıllı telefon, bir dSLR ve bir USB mikroskobu kullanıyor. Bu tasarımların tümü aynı zamanda aydınlık alan mikroskopları olarak da çalışır. Başlayalım!

Adım 1: Floresan Mikroskobuna Genel Bakış

Floresan mikroskopisinin temel fikrini anlamak için, geceleri ağaçlar, hayvanlar, çalılar ve bir ormanda yaşayan diğer her şeyle dolu kalın bir orman hayal edin. Ormana bir el feneri tutarsanız, tüm bu yapıları görürsünüz ve belirli bir hayvanı veya bitkiyi görselleştirmek zor olabilir. Diyelim ki ormanda sadece yaban mersini çalıları görmekle ilgilendiniz. Bunu başarmak için ateşböceklerini sadece yabanmersini çalılarına çekecek şekilde eğitirsiniz, böylece ormana baktığınızda sadece yabanmersini çalıları yanar. Yaban mersini çalılarını ateşböcekleriyle etiketlediğinizi söyleyebilirsiniz, böylece sadece ormandaki yaban mersini yapılarını görselleştirebilirsiniz.

Bu analogda, orman numunenin tamamını temsil eder, yaban mersini çalıları görselleştirmek istediğiniz yapıyı (örneğin belirli bir hücre veya hücre altı organelini) temsil eder ve ateş böcekleri floresan bileşiktir. El fenerini ateşböcekleri olmadan tek başına tuttuğunuz durum, parlak alan mikroskobuna benzer.

Bir sonraki adım, floresan bileşiklerin (floroforlar olarak da adlandırılır) temel işlevini anlamaktır. Floroforlar, numunedeki belirli yapılara bağlanmak üzere tasarlanmış gerçekten küçük nesnelerdir (nanometre ölçeğinde). Dar bir dalga boyu aralığında ışığı emerler ve başka bir dalga boyunda ışığı yeniden yayarlar. Örneğin, bir florofor mavi ışığı emebilir (yani florofor mavi ışıkla uyarılır) ve ardından yeşil ışığı yeniden yayabilir. Genellikle bu, bir uyarım ve emisyon spektrumu ile özetlenir (yukarıdaki resim). Bu grafikler, floroforun emdiği ışığın dalga boyunu ve floroforun yaydığı ışığın dalga boyunu gösterir.

Mikroskop tasarımı, iki büyük farkla normal bir aydınlık alan mikroskobuna çok benzer. İlk olarak, numuneyi aydınlatacak ışık, floroforu uyaran dalga boyunda olmalıdır (yukarıdaki örnek için ışık maviydi). İkincisi, mikroskobun maviyi bloke ederken yalnızca emisyon ışığını (yeşil ışık) toplaması gerekir. Bunun nedeni, mavi ışığın her yere gitmesi, ancak yeşil ışığın yalnızca numunedeki belirli yapılardan gelmesidir. Mavi ışığı engellemek için, mikroskopta genellikle yeşil ışığın mavi ışık olmadan geçmesine izin veren uzun geçiş filtresi adı verilen bir şey bulunur. Her uzun geçiş filtresinin bir kesme dalga boyu vardır. Işık, kesimden daha uzun bir dalga boyuna sahipse, filtreden geçebilir. Bu nedenle "uzungeçit" adı. Daha kısa dalga boyları engellenir.

Floresan mikroskopisine birkaç genel bakış:

bitesizebio.com/33529/fluorescence-microsc…

www.microscopyu.com/techniques/fluorescenc…

www.youtube.com/watch?v=PCJ13LjncMc

Adım 2: Mikroskopları Işın Optikleriyle Modelleme

Optik Yarışmasında İkincilik