蛍光顕微鏡の光源は何種類ありますか?

 

 

蛍光顕微鏡は、生物学的標本の視覚化と研究の能力に革命をもたらし、細胞と分子の複雑な世界を深く掘り下げることができるようになりました。蛍光顕微鏡の重要な要素は、サンプル内の蛍光分子を励起するために使用される光源です。長年にわたり、それぞれに独自の特性と利点を持つさまざまな光源が使用されてきました。

1. 水銀灯

50 ~ 200 ワットの高圧水銀ランプは石英ガラスを使用して作られており、形状は球形です。内部には一定量の水銀が含まれています。動作すると2つの電極間で放電が起こり、水銀が蒸発し、球内の内圧が急激に上昇します。通常、このプロセスには約 5 ~ 15 分かかります。

高圧水銀ランプの発光は、電極放電中の水銀分子の崩壊と還元によって生じ、光子の放出につながります。

強い紫外光と青紫光を放射するため、さまざまな蛍光物質の励起に適しており、蛍光顕微鏡で広く使用されています。

水銀ランプの発光スペクトル

2. キセノンランプ

蛍光顕微鏡検査で一般的に使用されるもう 1 つの白色光源はキセノン ランプです。キセノンランプは、水銀ランプと同様に、紫外から近赤外までの幅広い波長スペクトルを提供します。ただし、それらは励起スペクトルが異なります。

水銀ランプは近紫外、青、緑の領域に発光を集中させるため、明るい蛍光信号が確実に生成されますが、強い光毒性が伴います。したがって、HBO ランプは通常、固定サンプルまたは弱い蛍光イメージング用に予約されています。対照的に、キセノンランプ光源はより滑らかな励起プロファイルを備えており、異なる波長での強度比較が可能です。この特性は、カルシウムイオン濃度測定などの用途に有利です。キセノンランプは、近赤外線範囲、特に 800 ~ 1000 nm 付近でも強い励起を示します。

キセノンランプの発光スペクトル

XBO ランプには、HBO ランプに比べて次の利点があります。

① スペクトル強度の均一化

② 赤外・中赤外域の分光強度が強くなる

③ エネルギー出力が大きくなり、対物レンズの絞りに到達しやすくなります。

3. LED

近年、蛍光顕微鏡光源の分野に新たな候補、LED が出現しました。 LED には、ミリ秒単位での迅速なオン/オフ切り替えの利点があり、サンプルの露出時間を短縮し、繊細なサンプルの寿命を延ばします。さらに、LED 光は迅速かつ正確な減衰を示し、長期にわたる生細胞実験中の光毒性を大幅に軽減します。

白色光源と比較して、LED は通常、より狭い励起スペクトル内で発光します。ただし、複数の LED バンドが利用可能であるため、多用途のマルチカラー蛍光アプリケーションが可能となり、最新の蛍光顕微鏡セットアップでは LED の人気が高まっています。

4. レーザー光源

レーザー光源は単色性と指向性が高く、STED (誘導放出抑制) や PALM (光活性化局在化顕微鏡) などの超解像技術を含む高解像度顕微鏡に最適です。レーザー光は通常、ターゲットの蛍光色素に必要な特定の励起波長に一致するように選択され、蛍光励起における高い選択性と精度が得られます。

蛍光顕微鏡の光源の選択は、特定の実験要件とサンプルの特性によって異なります。サポートが必要な場合はお気軽にお問い合わせください


投稿日時: 2023 年 9 月 13 日