Fluorescence hadubini: Kanuni ya njia

Ngozi na re-chafu ya zaidi maji maji mwanga isokaboni na viumbe hai ni matokeo ya phosphorescence au umeme. tofauti kati ya matukio ni muda wa kipindi kati ya ngozi na chafu ya flux mwanga. Wakati fluorescence ya michakato hii kutokea karibu wakati huo huo, wakati phosphorescence - pamoja na baadhi ya kuchelewa.

maelezo ya kihistoria

Mwaka 1852, British mwanasayansi Stokes, kwanza ilivyoelezwa umeme. Alitumia muda mpya kutokana na majaribio na flospa, ambayo emit taa nyekundu chini ya mwanga. Stokes alibainisha jambo kuvutia. Ni kupatikana kuwa wavelength ya mionzi ya umeme ni daima zaidi ya mtiririko wa mwanga uchochezi.

Kuthibitisha nadharia tete katika karne ya 19 kumekuwa na majaribio mengi. Walibainisha kuwa aina ya sampuli fluoresce kuathiriwa na mwanga ultraviolet. Miongoni mwa vifaa, miongoni mwa mambo mengine, kuwa fuwele, resini, madini, chlorophyll, dawa ghafi, misombo isokaboni, vitamini, mafuta. matumizi ya moja kwa moja ya dyes kwa ajili ya vipimo kibiolojia kuanza tu mwaka 1930

Fluorescence hadubini: maelezo

Baadhi ya vifaa vya kutumika katika nusu ya kwanza ya karne ya 20 ya masomo exhibited high maalum. стал важнейшим инструментом и в биомедицинских, и в биологических исследованиях. Shukrani kwa utendaji, ambayo inaweza kupatikana kwa tofauti mbinu, njia ya fluorescence hadubini imekuwa chombo muhimu katika utafiti wa matibabu na kibiolojia. Sawa matokeo muhimu zilipatikana, na kwa ajili ya vifaa.

? Nini faida gani njia ya fluorescence hadubini? Kwa kutumia vifaa vya mpya imekuwa iwezekanavyo na uteuzi wa mahsusi sana kiini vipengele submicroscopic. Fluorescence hadubini inaweza kuchunguza molekuli moja. aina ya dyes kuruhusu kutambua vitu mbalimbali kwa mara moja. Pamoja mdogo anga utatuzi wa diffraction kikomo wa vifaa, ambayo, kwa upande wake, inategemea tabia maalum ya sampuli, utambuzi wa molekuli chini ya usawa wa hii pia inawezekana kabisa. sampuli mbalimbali baada mnururisho maonyesho autofluorescence. Jambo hili ni sana kutumika katika Petrology, botania, sekta ya semiconductor.

makala

Kujifunza tishu za wanyama au pathojeni mara nyingi ngumu au dhaifu mno au kali sana unspecific autofluorescence. Hata hivyo, thamani katika masomo hupata kuanzishwa katika vipengele vifaa msisimko katika wavelength maalum na kutotoa muhimu mwanga mtiririko kiwango. Fluorochromes kazi kama dyes uwezo wa kujitegemea masharti ya miundo (inayoonekana na isiyoonekana). Hivyo wana kuchagua high kwa lengo, na mavuno quantum.

стала широко применяться с появлением естественных и синтетических красителей. Fluorescence hadubini imekuwa sana kutumika kwa kuwa ujio wa dyes asili na yalijengwa. Wao mwendawazimu fulani ukubwa wasifu za chafu na uchochezi na walengwa kwa malengo maalum ya kibiolojia.

Ubainishaji wa molekuli ya mtu binafsi

Mara nyingi, katika mazingira halisi, unaweza kujiandikisha tofauti kipengele mwanga. Kwa hiyo, miongoni mwa mambo mengine, ni muhimu kwa kutoa kelele vya kutosha chini cha detector na background macho. Fluorescein molekuli na kushindwa kutokana na photobleaching unaweza emit hadi 300 elfu. Photons. Wakati 20% ukusanyaji ufanisi wa mchakato na unaweza kujiandikisha yao katika kiasi cha 60 elfu.

, основанная на лавинных фотодиодах или электронном умножении, позволяла исследователям наблюдать поведение отдельных молекул на протяжении секунд, а в ряде случаев и минут. Fluorescence hadubini kulingana photodiodes Banguko au kuzidisha pepe, kuruhusiwa watafiti kuchunguza tabia ya molekuli ya mtu binafsi kwa njia ya pili, na wakati mwingine hata dakika.

utata

Suala la msingi kwa ajili ya ukandamizaji wa macho kelele nyuma. Kutokana na ukweli kwamba wengi wa vifaa vya kutumika katika kubuni vichujio na lenzi maonyesho baadhi autofluorescence, juhudi ya wanasayansi katika hatua za mwanzo walikuwa oriented na uzalishaji wa vipengele kuwa chini fluorescence. Hata hivyo, majaribio ya baadaye na kuongozwa na hitimisho mpya. , основанная на полном внутреннем отражении, позволяет достичь низкого фона и высокоинтенсивного возбуждающего светового потока. Hasa, ilibainika kuwa fluorescence hadubini, kwa kuzingatia jumla tafakari ndani, inaruhusu kufikia background ya chini na kiwango mwanga uchochezi.

utaratibu

, основанной на полном внутреннем отражении, заключаются в использовании быстрозатухающей или нераспространяющейся волны. kanuni za fluorescence hadubini, kwa kuzingatia jumla tafakari ndani ni matumizi ya wimbi evanescent au evanescent. Ni hutokea katika mpaka kati ya vyombo vya habari mbalimbali fahirisi refractive. Katika hali hii, boriti mwanga hupitia mche. Ina juu refractive index parameter.

mche karibu na mmumunyo wa maji au kioo na parameter ya chini. Kama boriti ya mwanga moja kwa moja kwa kuwa kwa pembeni kwamba ni muhimu zaidi, boriti ni kabisa yalijitokeza kutoka interface. Jambo hili, kwa upande wake, sababu ya mawimbi nonpropagating. Kwa maneno mengine, yanayotokana electromagnetic shamba ambayo hupenya ndani ya kati na chini refractive index parameter na umbali chini ya mara 200 nanometers.

evanescent wimbi nguvu ya mwanga itakuwa kutosha kwa ajili ya kuongezeana fluorophores. Hata hivyo, kwa sababu ya kina chake ndogo sana, kiasi yake itakuwa ndogo sana. Matokeo yake ni ngazi ya chini ya nyuma.

muundo

Fluorescence hadubini ni msingi jumla tafakari ndani, unaweza kutekelezwa kwa epi-kuja. Hii inahitaji lenses na high aperture (angalau 1.4, lakini ni kuhitajika kuwa kufikiwa 1.45-1.6), na sehemu mwanga vifaa shamba. mwisho ni mafanikio kwa ndogo ukubwa wa alama. Kwa mshikamano mkubwa kwa kutumia pete nyembamba, ambayo ni imefungwa na sehemu ya mkondo. Kwa angle muhimu, baada ya hapo kuna jumla tafakari, tunahitaji kiwango cha juu cha refraction ya kuzamishwa kati katika Lens na bima glasi ya darubini.