全内反射荧光显微镜
全内反射荧光显微镜(total internal reflection fluorescent microscope,TIRFM),利用光线全反射后在介质另一面产生衰逝波的特性,激发荧光分子以观察荧光标定样品的极薄区域,观测的动态范围通常在200nm以下。因为激发光呈指数衰减的特性,只有极靠近全反射面的样本区域会产生荧光反射,大大降低了背景光噪声干扰观测标的,故此项技术广泛应用于细胞表面物质的动态观察。
基本信息
- 中文名
全内反射荧光显微镜
- 外文名
total internal reflection fluorescence microscope
- 缩写
TIRFM
- 优势
可以获得超清的影像
概念
因为激发光呈指数衰减的特性,只有极靠近全反射面的样本区域会产生荧光反射,大大降低了背景光噪声干扰观测标的,能帮助研究者获得高质量的成像质量和可靠的观测数据。故此项技术广泛应用于细胞表面物质的动态观察。
光学原理
当一束光从光密介质进入光疏介质时,根据斯涅耳定律一部分光会发生折射,而一部分光会发生反射,当入射角度不断增大,折射角也会不断增大,当折射角刚好达到90度时,就发生了全反射现象。全反射发生后,折射光有一个临界状态沿着折射面传播,这部分光称之为隐失波,其能量在Z轴上呈现指数衰减。
技术分类
TIRFM的实现是通过改变激光的入射角来实现的,按技术TIRF显微镜分为两种:棱镜型和物镜型。
棱镜型TIRF显微镜采用棱镜产生衰逝波,并用物镜收集荧光成像。
物镜型TIRF显微镜采用大数值孔径物镜产生衰逝波,同时采用物镜收集荧光成像。与棱镜型TIRF显微镜相比,物镜型TIRF的应用更为广泛。
全内反射
全内反射,又称全反射(英语:total reflection)是一种光学现象。当光线经过两个不同折射率的介质时,部分的光线会于介质的界面被折射,其余的则被反射。但是,当入射角比临界角大时(光线远离法线),光线会停止进入另一界面,反之会全部向内面反射。
这只会发生在当光线从光密介质(较高折射率的介质)进入到光疏介质(较低折射率的介质),入射角大于临界角时。因为没有折射(折射光线消失)而都是反射,故称之为全内反射。例如当光线从玻璃进入空气时会发生,但当光线从空气进入玻璃则不会。最常见的是沸腾的水中气泡显得十分明亮,就是因为发生了全内反射。
克普勒(Johannes Kepler,1571-1630)在公元1611年于他的著作Dioptrice中,已发表内部全反射(total internal reflection)的现象。
优势
将高清晰图像与使用简便的系统,以及广泛的宽视野显微镜应用相结合。研究者使用该显微镜除了可以完成从高速成像到TIRF的日常试验之外,还可以获得超清的影像。
独特的全内反射荧光功能
独特的全内反射荧光功能可在多色实验过程中,通过改变波长以智能方式弥补穿透深度,对消散的视野方向进行全自动校准和选择,以确保获得质量最佳的全内反射荧光图像与可靠的实验数据。