Органик бус болон органик орчинд гэрлийг шингээж, дахин ялгаруулах нь фосфоресценц эсвэл флюресценцийн үр дүн юм. Үзэгдлүүдийн хоорондох ялгаа нь гэрлийн шингээлт ба урсгалын ялгаралт хоорондын зай юм. Флюресценцтэй үед эдгээр процессууд бараг нэгэн зэрэг явагддаг ба фосфоресценцтэй үед бага зэрэг саатал үүсдэг.
Түүхэн мэдээлэл
1852 онд Английн эрдэмтэн Стокс флюресценцийг анх тодорхойлсон. Хэт ягаан туяанд өртөх үед улаан туяа ялгаруулдаг жонштой хийсэн туршилтуудын үр дүнд тэрээр шинэ нэр томъёог гаргажээ. Стокс нэгэн сонирхолтой үзэгдлийг тэмдэглэв. Тэрээр флюресцент гэрлийн долгионы урт нь өдөөх гэрлийн долгионы уртаас үргэлж урт байдгийг олж мэдсэн.
Таамаглалыг батлахын тулд 19-р зуунд олон туршилт хийсэн. Тэд хэт ягаан туяанд өртөх үед янз бүрийн дээжүүд флюресцдэг болохыг харуулсан. Материалууд нь талст, давирхай, эрдэс бодис, хлорофилл,эмийн түүхий эд, органик бус нэгдэл, витамин, тос. Биологийн шинжилгээнд будагч бодисыг шууд ашиглах нь зөвхөн 1930 онд эхэлсэн
Флюресцент микроскопийн тайлбар
20-р зууны эхний хагаст судалгаанд ашигласан зарим материал нь маш тодорхой байсан. Тодосгогч аргаар олж авах боломжгүй үзүүлэлтүүдийн ачаар флюресцент микроскопийн арга нь биоанагаах ухаан, биологийн судалгааны чухал хэрэгсэл болсон. Хүлээн авсан үр дүн нь материал судлалын хувьд чухал ач холбогдолтой байсан.
Флюресцент микроскопийн давуу тал юу вэ? Шинэ материалын тусламжтайгаар өндөр өвөрмөц эсүүд болон микроскопийн бус бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тусгаарлах боломжтой болсон. Флюресцент микроскоп нь бие даасан молекулуудыг илрүүлэх боломжийг олгодог. Төрөл бүрийн будагч бодисууд нь хэд хэдэн элементийг нэгэн зэрэг тодорхойлох боломжийг олгодог. Хэдийгээр төхөөрөмжийн орон зайн нарийвчлал нь дифракцийн хязгаараар хязгаарлагддаг бөгөөд энэ нь эргээд дээжийн өвөрмөц шинж чанараас хамаардаг боловч энэ түвшнээс доогуур молекулуудыг илрүүлэх боломжтой байдаг. Төрөл бүрийн дээж нь цацрагийн дараа автофлюресценцийг харуулдаг. Энэ үзэгдлийг нефтологи, ургамал судлал, хагас дамжуулагчийн үйлдвэрлэлд өргөнөөр ашигладаг.
Онцлогууд
Амьтны эд эс эсвэл эмгэг төрүүлэгч бичил биетний судалгаа нь хэт сул эсвэл маш хүчтэй өвөрмөц бус автофлуоресценцийн улмаас хүндрэлтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч үнэ цэнэ ньСудалгаа нь тодорхой долгионы уртад өдөөгдсөн, шаардлагатай эрчмийн гэрлийн урсгалыг ялгаруулдаг бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн материалд нэвтрүүлэх боломжийг олж авдаг. Флюрохромууд нь бүтэцтэй (үл үзэгдэх эсвэл харагдахуйц) өөрийгөө холбох чадвартай будагч бодисоор ажилладаг. Үүний зэрэгцээ тэд зорилтот болон квантын өгөөжийн хувьд өндөр сонгомол байдлаараа ялгагдана.
Флуоресценцийн микроскоп нь байгалийн болон синтетик будагч бодис бий болсноор өргөн хэрэглэгдэх болсон. Тэд ялгаруулалт болон өдөөх эрчмийн тодорхой профайлтай бөгөөд тодорхой биологийн зорилтод чиглүүлсэн.
Бие даасан молекулуудыг тодорхойлох
Ихэвчлэн тохиромжтой нөхцөлд та нэг элементийн гэрлийг бүртгэж болно. Үүнийг хийхийн тулд бусад зүйлсээс гадна детекторын дуу чимээ, оптик дэвсгэр хангалттай бага байх шаардлагатай. Флюресцеины молекул нь гэрэл гэгээтэй цайруулагчийн улмаас устахаасаа өмнө 300,000 хүртэл фотон ялгаруулж чаддаг. 20%-ийн цуглуулах хувьтай, процессын үр ашигтайгаар тэдгээрийг 60 мянга орчим
хэмжээгээр бүртгэх боломжтой.
Нурангины фотодиод эсвэл электроны үржвэрт суурилсан флюресценцийн микроскоп нь судлаачдад бие даасан молекулуудын үйл ажиллагааг секунд, зарим тохиолдолд хэдэн минутын турш ажиглах боломжийг олгосон.
Хүндрэлүүд
Гол асуудал бол оптик дэвсгэрийн дуу чимээг дарах явдал юм. Шүүлтүүр, линзийг бүтээхэд ашигласан олон материал нь тодорхой хэмжээний автофлюресценцтэй байдаг тул эхний үе шатанд эрдэмтдийн хүчин чармайлт гаргахад чиглэв.бага флюресцент бүхий бүрэлдэхүүн хэсгүүд. Гэсэн хэдий ч дараагийн туршилтууд шинэ дүгнэлтэд хүргэсэн. Ялангуяа, нийт дотоод тусгалд суурилсан флюресценцийн микроскоп нь арын дэвсгэр багатай, өндөр өдөөлттэй гэрлийн гаралтыг олж авдаг.
Механизм
Нийт дотоод тусгал дээр суурилсан флюресценцийн микроскопийн зарчим нь хурдан ялзарч эсвэл тархдаггүй долгион ашиглах явдал юм. Энэ нь өөр өөр хугарлын индекс бүхий зөөвөрлөгчүүдийн хоорондох интерфейс дээр үүсдэг. Энэ тохиолдолд гэрлийн цацраг нь призмээр дамждаг. Энэ нь хугарлын өндөр илтгэгчтэй.
Призм нь усан уусмал эсвэл бага параметртэй шилтэй зэргэлдээ байрладаг. Хэрэв гэрлийн туяа нь эгзэгтэй өнцгөөс их өнцгөөр чиглүүлбэл цацраг нь интерфейсээс бүрэн тусдаг. Энэ үзэгдэл нь эргээд тархаагүй долгионыг үүсгэдэг. Өөрөөр хэлбэл, хугарлын бага илтгэгчтэй орчинд 200 нанометрээс бага зайд нэвтэрсэн цахилгаан соронзон орон үүсдэг.
Тархаагүй долгионд гэрлийн эрчим нь флюорофорыг өдөөхөд хангалттай байх болно. Гэсэн хэдий ч онцгой гүехэн гүнээс шалтгаалан түүний эзэлхүүн маш бага байх болно. Үр дүн нь доод түвшний дэвсгэр юм.
Өөрчлөлт
Бүтэн дотоод тусгал дээр суурилсан флюресцент микроскопийг эпи-гэрэлтүүлгээр хийж болно. Үүнд тоон диафрагмын хэмжээ ихэссэн линз (дор хаяж 1.4, гэхдээ энэ нь 1.45-1.6 хүрэх нь зүйтэй), мөн төхөөрөмжийн хэсэгчилсэн гэрэлтүүлэгтэй талбайг шаарддаг. Сүүлийнх нь жижиг толботой байдаг. Илүү жигд байхын тулд урсгалын хэсэг нь хаагдсан нимгэн цагираг ашигладаг. Бүрэн тусгал үүссэний дараа эгзэгтэй өнцгийг олж авахын тулд линз болон микроскопын бүрхүүлийн шилэнд дүрэх орчны хугарлын өндөр түвшин шаардлагатай.
