ادامه معرفی میکروسکوپ های نوری
میکروسکوپ فلوئورسانس (Fluorescence microscope)
میکروسکوپ فلوئورسانس (Fluorescence Microscope) یک نوع ویژه از میکروسکوپ نوری است که برای مشاهده و تحلیل سلول‌ها و مولکول‌های زنده در سطح سلولی و مولکولی به کار می‌رود. این نوع میکروسکوپ از نور فلورسانت برای مشاهده سلول‌ها و مواد بر اساس واکنش آنها به نور فلورسانت استفاده می‌کند.
ویژگی‌ها و کاربردهای میکروسکوپ فلوئورسانس:
- نور فلورسانت: در این میکروسکوپ، نمونه‌ها به وسیله مواد فلورسانت یا رنگ‌های فلورسانت (که به عنوان فلوروکروم‌ها شناخته می‌شوند) رنگ‌آمیزی می‌شوند. این مواد زمانی که به نور فلورسانت معرض می‌شوند، نور فلورسانت خاصی تابیده و انتشار می‌دهند که توسط میکروسکوپ قابل مشاهده است.
- فیلترهای فلورسانت: میکروسکوپ فلوئورسانس دارای فیلترهای خاصی است که نور فلورسانت مورد نظر را از نور انکساری و نور محیط جدا می‌کند. این فیلترها به تصویربرداری دقیق و واضح از نور فلورسانت کمک می‌کنند.
- مشاهده اجزای خاص در سلول‌ها: این میکروسکوپ به محققان امکان مشاهده اجزای خاص در سلول‌ها مانند پروتئین‌ها، نوکلئوتیدها، آنتی‌بادی‌ها و دیگر مولکول‌های سلولی را می‌دهد.
- مطالعه فعالیت‌های سلولی و مولکولی: از آنجا که می‌توان اجزای خاص در سلول‌ها را با نور فلورسانت تشخیص داد، میکروسکوپ فلوئورسانس مورد استفاده در مطالعات فعالیت‌های سلولی، بیوشیمیایی، و مولکولی می‌باشد.
- کاربرد در بیوتکنولوژی و داروسازی: در زمینه‌های بیوتکنولوژی و داروسازی، این میکروسکوپ برای مشاهده و ردیابی فعالیت‌های مولکولی مرتبط با سلول‌ها و میکروب‌ها استفاده می‌شود.
میکروسکوپ فلورسانس بازتاب داخلی کل (TIRF)
میکروسکوپ فلورسانس بازتاب داخلی کل (Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy یا TIRF Microscopy) یک نوع ویژه از میکروسکوپ فلورسانس است که بر اساس اصل بازتاب داخلی نور عمل می‌کند. این نوع میکروسکوپ به محققان امکان می‌دهد تا فقط نوری را که در نزدیکی سطح نمونه استفاده می‌کنند، انتخاب کرده و نور فلورسانت را در این نزدیکی سطح مشاهده کنند. این کاربرد به ویژه در مطالعات زیست‌شناسی سلولی و مولکولی بسیار مفید است.
ویژگی‌ها و کاربردهای میکروسکوپ TIRF:
- اصل بازتاب داخلی: این میکروسکوپ از اصل بازتاب داخلی نور در محدوده سطح نمونه استفاده می‌کند. نوری که از لنزها به سطح نمونه می‌رسد، به زاویه ای تا حدی بزرگ می‌شود که از سطح نمونه بازتاب می‌یابد و نور فلورسانت فقط در نزدیکی سطح نمونه تشکیل می‌شود.
- کنتراست بالا و عمق زیاد: با استفاده از این روش، تصاویر با کنتراست بالا و عمق زیاد در لایه نزدیک سطح نمونه به دست می‌آید. این به محققان امکان می‌دهد تا ساختارها و رفتارهای زیستی در این لایه را مطالعه کنند.
- مشاهده فعالیت‌های زیستی در سطح سلول: این میکروسکوپ به محققان اجازه می‌دهد تا فعالیت‌های زیستی مانند انتقال مولکول، ترافیک و اندوسیتوز در سطح سلول را با دقت مشاهده کنند.
- مطالعه انتقال انگیزه نوری (Optical Propagation): از طریق این میکروسکوپ، می‌توان انتقال انگیزه نوری در نزدیکی سطح نمونه را بررسی کرد و مطالعه کرد.
- کاربرد در مطالعات زیست‌شناسی مولکولی و سلولی: این میکروسکوپ به طور گسترده در مطالعات زیست‌شناسی سلولی و مولکولی، مطالعات اندوسیتوز، مطالعات انتقال مولکول و دیگر پروسه‌های زیستی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
میکروسکوپ TIRF به دلیل قابلیت مشاهده فعالیت‌های زیستی در سطح سلول با دقت بالا، در تحقیقات زیست‌شناسی سلولی و مولکولی یک ابزار بسیار قدرتمند است.
میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال (Confocal laser scanning microscope)
میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال (Confocal Laser Scanning Microscope) یک ابزار پیشرفته در زمینه تصویربرداری میکروسکوپی است که بر اساس اصول لیزر و تکنیک کانفوکال کار می‌کند. این میکروسکوپ از یک لیزر نوری برای ایجاد تصاویر با کنتراست بالا و وضوح فوق‌العاده در سطح سلول و بافت‌ها استفاده می‌کند.
بیشتر بخوانید:میکروسکوپ نوری و انواع آن 01
ویژگی‌ها و کاربردهای میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال:
- لیزر نوری: این میکروسکوپ از یک لیزر نوری برای تولید نور فوق‌العاده نازک و قوی برای روشن کردن نمونه استفاده می‌کند.
- اصل کانفوکال: میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال از اصل کانفوکال استفاده می‌کند که نور فقط از یک نقطه کوچک از نمونه انتشار می‌یابد. این نقطه نور به صورت سیستماتیک در سراسر نمونه حرکت می‌کند و تصویر هر نقطه را در سطح فوکوس ثابت ثبت می‌کند.
- لنز کانفوکال: میکروسکوپ از یک لنز کانفوکال برای جمع‌آوری نور فلورسانت از نقاط مختلف در نمونه استفاده می‌کند.
- کنتراست بالا و عمق زیاد: این میکروسکوپ کنتراست بالا و عمق زیادی را به ارمغان می‌آورد، که به محققان امکان می‌دهد تا جزئیات سلولی و زیستی در عمق نمونه را بدون نیاز به برش نمونه مشاهده کنند.
- زمان واقعی (Real-Time Imaging): میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال می‌تواند تصاویر را در زمان واقعی ثبت کند که برای مطالعات دینامیکی درون سلولی بسیار ارزشمند است.
- تصویربرداری 3D: این میکروسکوپ قادر به تصویربرداری در سه بعدی از نمونه‌ها است، که اجازه می‌دهد تا ساختارهای سه‌بعدی درون سلول‌ها و بافت‌ها را بررسی کنند.
- کاربردها: میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال در زمینه‌های مختلف نظیر بیولوژی سلولی، نوروساینس، علوم زیستی، و تحقیقات داروسازی برای مطالعه ساختار و عملکرد سلول‌ها و بافت‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
میکروسکوپ اسکن لیزری کانفوکال به دلیل ویژگی‌های برتر در کنتراست بالا، عمق زیاد تصویر، تصویربرداری در زمان واقعی و تصویربرداری سه‌بعدی، یکی از ابزارهای مهم در تحقیقات زیست‌شناسی و علوم زیستی می‌باشد.
میکروسکوپ مولتی فوتون (Multiphoton microscope)
میکروسکوپ مولتی فوتون (Multiphoton Microscope) یک نوع ویژه از میکروسکوپ فلورسانس است که بر اساس پدیده فیزیکی معروف به نام “تضعیف دوباره نور” یا “تضعیف دوباره دو فوتون” (Two-Photon Excitation) عمل می‌کند. در این روش، اجازه می‌دهد تا فلورسانس در نمونه با استفاده از دو فوتون نور لیزری بجای یک فوتون، انجام شود. این امر باعث می‌شود که نور به صورت دقیق و تمرکز شده تنها در لایه بسیار نازکی از نمونه فعال شود.
ویژگی‌ها و کاربردهای میکروسکوپ مولتی فوتون:
- تضعیف دوباره نور (Two-Photon Excitation): در میکروسکوپ مولتی فوتون، نور لیزری دو فوتون برای انجام فلورسانس در نمونه استفاده می‌شود. این باعث می‌شود که نور فلورسانت تنها در نقاطی که نور لیزری به تمامی اجزای نمونه دست نمی‌رسد، تولید شود.
- کنتراست بالا و عمق مشاهده زیاد: این روش به دلیل استفاده از تضعیف دوباره نور، کنتراست بالا و عمق مشاهده زیادی را در نمونه‌ها فراهم می‌کند. این امر به محققان اجازه می‌دهد تا به صورت دقیق تر و عمقی‌تر در نمونه‌ها ببینند.
- کاهش خطر آسیب به نمونه: با ترکیبی از کنتراست بالا و عمق مشاهده زیاد، میکروسکوپ مولتی فوتون کمک می‌کند تا نمونه به کمترین حد ممکن آسیب ببیند. این بسیار مهم در مطالعات زیست‌شناسی سلولی و بافتی است.
- تصویربرداری در عمق: این نوع میکروسکوپ به محققان امکان می‌دهد تا تصاویری در عمق نمونه بگیرند، که برای مطالعات ژنتیکی، نوروساینس، و سایر زمینه‌های زیستی بسیار حائز اهمیت است.
- کاربردها: میکروسکوپ مولتی فوتون در تحقیقات زیست‌شناسی سلولی و بافتی، تحقیقات مغز و عصب، تحقیقات داروسازی، و مطالعات دینامیک مولکول‌ها و سلول‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. با توجه به امکانات بالا و توانایی در مطالعه دقیق و عمقی نمونه‌ها، میکروسکوپ مولتی فوتون به عنوان یک ابزار بسیار ارزشمند در تحقیقات زیست‌شناسی و علوم مرتبط استفاده می‌شود.
میکروسکوپ تابشی طرح دار (SIM)
میکروسکوپ تابشی طرح دار (Structured Illumination Microscopy یا SIM) یک تکنیک پیشرفته تصویربرداری میکروسکوپی است که به عنوان یک روش پرتلاش برای افزایش وضوح تصاویر در میکروسکوپی فلورسانس ارائه شده است. این روش از یک الگوی نوری پیچیده به نام الگوی تابشی طرح دار برای تحریک نمونه و افزایش وضوح تصاویر استفاده می‌کند.
ویژگی‌ها و کاربردهای میکروسکوپ تابشی طرح دار:
- الگوی تابشی طرح دار: در این روش، نمونه به یک الگوی تابشی طرح دار نوری تابیده می‌شود. این الگو از چندین خط نوری نازک تشکیل شده است که به صورت متناوب روشن و تاریک می‌شوند.
- زوایای مختلف الگو: SIM از الگوهای تابشی طرح دار با زوایا مختلف استفاده می‌کند تا اطلاعات فرکانس فوتونی نازک‌تر از مرز دیفرکشن را بیرون آورد.
- افزایش وضوح: با استفاده از تطابق الگوی نوری و نمونه، SIM می‌تواند وضوح تصاویر را به عنوان حداکثر دو برابر از میکروسکوپ‌های فلورسانس سنتی افزایش دهد.
- کاربرد در زمینه‌های مختلف: میکروسکوپ SIM در تحقیقات زیست‌شناسی سلولی، نوروساینس، تحقیقات داروسازی، و مطالعات پویایی سلولی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- مشاهده ساختارهای زیر سلولی: این روش امکان مشاهده ساختارهای زیر سلولی را فراهم می‌کند، که در میکروسکوپ‌های سنتی نمی‌توان آنها را به وضوح مشاهده کرد.
- زمان واقعی: SIM می‌تواند تصاویر را در زمان واقعی بدست آورد که این امر در مطالعه پویایی سلولی و رویدادهای زمانی حائز اهمیت است. میکروسکوپ تابشی طرح دار به دلیل افزایش وضوح تصاویر و امکان مشاهده ساختارهای زیر سلولی در زمان واقعی، در تحقیقات زیست‌شناسی سلولی و دیگر زمینه‌های علوم زیستی ابزار مورد نیاز است.
کلام آخر:
میکروسکوپ‌های نوری ابزارهای قدرتمند در علوم زیستی هستند که به ما اجازه می‌دهند ساختارها و سلول‌های ریز در داخل نمونه‌ها را با دقت مشاهده کنیم. این نوع میکروسکوپ‌ها از نور مرئی یا نور قرمز برای روشن کردن نمونه‌ها استفاده می‌کنند و به وضوح تصاویر زنده از بافت‌ها، سلول‌ها و اجزای زنده را فراهم می‌کنند. با استفاده از لنزهای مختلف و فناوری‌های متنوع، این میکروسکوپ‌ها امکان مشاهده جزئیات ریز و ساختارهای داخلی نمونه‌ها را فراهم می‌کنند. میکروسکوپ‌های نوری در تحقیقات زیست‌شناسی، به ویژه زیست‌شناسی سلولی، آناتومی، و دیگر زمینه‌های علوم زیستی گسترده‌ترین استفاده را دارند و در تفسیر پدیده‌های زنده مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای دریافت اطلاعات بیشتر با همکاران ما در شرکت مولکولی ماناتک تماس بگیرید.
