蛍光顕微鏡とレーザー共焦点顕微鏡の原理

蛍光顕微鏡とレーザー共焦点顕微鏡の原理

蛍光顕微鏡

1. 蛍光顕微鏡とは、紫外光を光源として検査対象物に光を当て、蛍光を発させ、その形状や位置を顕微鏡で観察する装置です。 蛍光顕微鏡は、細胞内物質の吸収、輸送、分布、局在を研究するために使用されます。 クロロフィルなどの細胞内の一部の物質は、紫外線にさらされると蛍光を発します。 物質自体は蛍光を発しないものもありますが、蛍光色素や蛍光抗体で染色し、紫外線を照射すると蛍光を発することがあります。 蛍光顕微鏡は、これらの物質の定性的および定量的研究のためのツールの 1 つです。

2. 蛍光顕微鏡の原理:

(A) 光源： 光源はさまざまな波長（紫外線から赤外線まで）の光を放射します。

(B) 励起フィルター光源: 標本内で蛍光を発生させることができる特定の波長の光を透過し、励起蛍光に役に立たない光を遮断します。

(C) 蛍光標本：通常は蛍光色素で染色されます。

(D) ブロッキングフィルター: 標本に吸収されなかった励起をブロックすることで蛍光を選択的に透過し、蛍光の一部の波長も選択的に透過します。 紫外線を光源として使用し、照射された物体から蛍光を発する顕微鏡。 電子顕微鏡は、1931 年にドイツのベルリンで Knorr と Harroska によって初めて組み立てられました。このタイプの顕微鏡は、光ビームの代わりに高速電子ビームを使用します。 電子流の波長は光波に比べてはるかに短いため、電子顕微鏡の倍率は 80 倍に達し、最小分解能の限界は 0.2 ナノメートルです。 1963 年に使用が開始された走査型電子顕微鏡を使用すると、物体の表面の小さな構造を見ることができます。

3. 適用範囲: 小さなオブジェクトの画像を拡大するために使用されます。 一般的に生物学、医学、微粒子などの観察に使用されます。

共焦点顕微鏡

1. 共焦点顕微鏡は、反射光路に半反射半レンズを追加し、すでにレンズを通過した反射光を他の方向に曲げます。 焦点にピンホールのあるバッフルがあり、小さな穴が焦点にあります。 バッフルの後ろには光電子増倍管があります。 検出光焦点の前後の反射光は、この共焦点系では小穴に焦点を合わせることができず、バッフルで遮られてしまうことが考えられます。 したがって、光度計が測定するのは、焦点での反射光の強度です。

2. 原理: 従来の光学顕微鏡はフィールド光源を使用しており、試料上の各点の画像は隣接する点からの回折光や散乱光の影響を受けます。 レーザー走査型共焦点顕微鏡は、照明されたピンホールを通過するレーザービームによって形成された点光源を使用して、標本の焦点面内のすべての点を走査します。 試料上の照明された点はプローブのピンホールで結像され、プローブのピンホールの後に光電子増倍管 (PMT) または熱電結合デバイス (cCCD) によって点ごとまたは線ごとに受信され、コンピューターのモニター画面上に蛍光画像が迅速に形成されます。 。 照明ピンホールと検出ピンホールは、対物レンズの焦点面に対して共役である。 焦点面上の点は照明ピンホールと発光ピンホールに同時に焦点を結び、焦点面の外側の点は検出ピンホールには結像されません。 これにより、試料の光学断面である共焦点画像が得られ、一般的な顕微鏡画像におけるぼやけの欠点が克服されます。

3. 応用分野：医学、動植物研究、生化学、細菌学、細胞生物学、組織発生学、食品科学、遺伝学、薬理学、生理学、光学、病理学、植物学、神経科学、海洋生物学、材料科学、電子科学、力学など、石油地質学、鉱物学。