徠卡顯微鏡熒光觀察法
熒光觀察法在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的用途,如免疫學(xué)研究的對(duì)象是抗原和抗體的反應(yīng)問題,由于抗體反應(yīng)的高度特異性,所以當(dāng)抗原體發(fā)生反應(yīng)時(shí),只要知道其中一個(gè)因子,也就可以知道另一個(gè)因子。
但是這個(gè)過程必須通過染色,熒光染色劑就應(yīng)運(yùn)而生。
由于熒光染色的色素只需極稀的濃度便能使激發(fā)出明亮的熒光。因而,染色后不會(huì)破壞抗體(或抗原)原有的特異活性。
其光學(xué)原理示意圖如下,以藍(lán)光激發(fā)為例:
激發(fā)濾光片 熒光本 截止濾光片
光源發(fā)出多種波長的光線,經(jīng)激發(fā)濾光片后只能通過某種單色的激發(fā)光,熒光標(biāo)本在激發(fā)光作用下,激發(fā)出某種特定的顏色光(熒光)。由于被激發(fā)的熒光能量很弱,只能在黑暗的背景才易于觀察
到,所以增加了抑制濾光片使殘余的激發(fā)光不能通過。
早期的熒光觀察采用透射照明,它有很大的缺陷,當(dāng)激發(fā)光透過標(biāo)本組織時(shí),很大部分的光線被衰減掉,到達(dá)我們需觀察的標(biāo)本上表面時(shí),只能激發(fā)出微弱的熒光。
近代的熒光觀察采用落射照明,如下圖所示:
圖中 :
1.光源
2. 激發(fā)濾光片
3. 物鏡
4. 標(biāo)本
5. 二向性分光鏡
6. 抑制濾光片
7. 目鏡
A> 光源
根據(jù)不同的激發(fā)光需要,可以選用三種光源,鹵素?zé)?,高壓汞燈和氙燈。下圖列出菲利浦公司高壓汞燈和氙燈的光譜特性曲線。
高壓汞燈的光譜特性曲線 氙燈的光譜特性曲線
由圖知,高壓汞燈是線狀光譜,對(duì)于某些波長光線有很高的強(qiáng)度,它適用很多染色法。
氙燈在300~800nm 波長內(nèi)幾乎可以看作連續(xù)光譜,雖然是某些波長的強(qiáng)度不如汞燈,但它適用于所有熒光染色法。
鹵素?zé)粢彩沁B續(xù)光譜,它在藍(lán)光,綠光處也有較高的強(qiáng)度(但遠(yuǎn)低于汞燈,氙燈)因此,對(duì)于只用藍(lán)光,綠光激發(fā)的簡易熒光顯微鏡可以選用鹵素?zé)簟?br/>通常采用50W汞燈,100W 汞燈75W氙燈及100W 鹵素?zé)糇鳠晒夤庠础?br/>圖中物鏡既起成象作用,又起聚光鏡作用。為了獲得很好的觀察效果,在熒光很微弱的場合如細(xì)菌發(fā)出的熒光。建議采用大數(shù)值孔徑物鏡,如徠卡的熒石物鏡,平場復(fù)消色差物鏡。
正因?yàn)槲镧R又兼聚光鏡作用,所以物鏡中玻璃材料,透鏡間膠合劑,以及浸油必須確保在激發(fā)光下不會(huì)自發(fā)熒光。
為了使用方便,常將激發(fā)濾光片,二向性分光鏡及抑制濾光片組合成一個(gè)模塊。對(duì)于不同的熒光染色法,必須選用合適的模塊才能得到滿意的結(jié)果。所謂二向性分光鏡對(duì)激發(fā)光具有高反射率,而對(duì)激發(fā)出的熒光具有高透過率。
B> 常用熒光模塊
一般熒光模塊有如下四種:
近紫外光激發(fā)模塊――UV、 紫光激發(fā)模塊――V、 藍(lán)光激發(fā)模塊――B、 綠光激發(fā)模塊――G
這些模塊對(duì)應(yīng)著不同染色法,如B 模塊常用FITC 染色法,G 模塊常用羅達(dá)明B200 染色法。
必須特別指出,激發(fā)光的波段曲線絕對(duì)不能與抑制光的波段曲線部分重迭,否則,視場中的背景
光全部是激發(fā)光的顏色,而微弱的熒光完全被掩蓋住,正如白天天空中無法看到星光一樣。
1─激發(fā)光 2─抑制光
藍(lán)光激發(fā)如用FITC 染色法,它的激發(fā)波段為480~490nm,被激發(fā)的熒光波長為510nm。由圖知,無論激發(fā)光或抑制光在500 nm 處均截止,無相交重迭。所以,殘留的激發(fā)光無法通過截止濾光
片,視場背景是黑暗的,而熒光則可順利地透過截止濾光片,形成熒光圖像。
徠卡公司設(shè)置了許多模塊,供不同的染色法選用:
濾光片模塊代號(hào) | 激發(fā)光范圍 | 激發(fā)濾光片 | 二向性分光鏡 | 截止濾光片 |
A | 紫外光 | BP340-380 | RKP400 | LP425 |
D | 紫外光+紫光 | BP355-425 | RKP455 | LP470 |
E4 | 藍(lán)光 | BP436/7 | RKP455 | LP470 |
H3 | 藍(lán)光 | BP420-490 | RKP510 | LP515 |
I3 | 藍(lán)光 | BP450-490 | RKP510 | LP515 |
K3 | 藍(lán)光 | BP470-490 | RKP510 | LP515 |
L4 | 藍(lán)光 | BP450-490 | RKP510 | BP515-560 |
M2 | 藍(lán)光 | BP546/14 | RKP580 | LP590 |
N2.1 | 綠光 | BP515-560 | RKP580 | RKP580 |
TX | 綠光 | BP530-595 | RKP600 | LP615 |
G/R | 綠光 | BP490/20 | RKP505 | BP525/20 |
藍(lán)光/綠光 | BP575/30 | RKP600 | BP635/40 | |
B/G/R | 紫外光/藍(lán)光/綠 光 | BP400/20 | RKP415 | BP530/30 |
BP495/15 | RKP510 | BP640/40 | ||
BP570/30 | RKP590 | BP610/75 |
注意:
許多熒光標(biāo)本無法長期保存,特別在激發(fā)光照射下,熒光很快消失。所以,在停止觀察時(shí),應(yīng)該將激發(fā)光擋。但是汞燈開啟到熄滅后,第二次再啟動(dòng)時(shí),必須待燈源冷卻后才能進(jìn)行。為此,須在模塊前設(shè)置一擋板(Shutter),可隨時(shí)關(guān)閉、開啟。
熒光“激發(fā) / 發(fā)射”模塊
標(biāo)本圖像(藍(lán)光激發(fā)) 標(biāo)本圖像(紫外光激發(fā))
標(biāo)本圖像(綠光激發(fā)) 標(biāo)本圖像(藍(lán)光+紫外光激發(fā))