Fluorescence Microscopy
Kapitelübersicht:
Die Fluoreszenzmikroskopie, d. h. Bildbetrachtung unter Fluoreszenzbeleuchtung, wird in der Medizin und in den Biowissenschaften immer häufiger eingesetzt. Die weite Verbreitung der Fluoreszenzmikroskopie hat die Entwicklung von immer ausgefeilteren Mikroskopen und zahlreichem Fluoreszenzzubehör vorangetrieben. Bei vielen Anwendungen ist die Epifluoreszenz bzw. Auflichtfluoreszenz inzwischen die Methode der Wahl und nimmt daher einen großen Teil dieses Tutorials ein. Wir haben das Kapitel Fluoreszenzmikroskopie der Mikroskopie-Fibel in mehrere Kategorien unterteilt, um die Organisation und das Herunterladen zu erleichtern. Folgen Sie den nachstehenden Links, um Themenbereiche im Zusammenhang mit der Fluoreszenzmikroskopie aufzurufen.
Übersichtsartikel
Einführung in die Fluoreszenzmikroskopie
Lernen Sie die grundlegenden Konzepte der Fluoreszenz kennen, einem von vielen Lumineszenzprozessen, bei denen empfindliche Moleküle Licht aus elektronisch angeregten Zuständen abstrahlen, in die sie entweder durch einen physikalischen, mechanischen oder chemischen Mechanismus versetzt werden.
Das Fluoreszenzmikroskop
Im Gegensatz zu anderen Methoden der optischen Mikroskopie, die auf makroskopischen Probenmerkmalen wie der Doppelbrechung beruhen, kann die Fluoreszenzmikroskopie die Verteilung einer einzelnen molekularen Spezies allein auf der Grundlage der Eigenschaften der Fluoreszenzemission abbilden.
Lichtquellen
Um eine ausreichende Anregungslichtintensität zu erzeugen, die eine sekundäre, detektierbare Fluoreszenzemission ermöglicht, werden leistungsstarke Lichtquellen wie LED-, Quecksilber- und Xenonbogenlampen (Brenner) benötigt.
Optimierung und Fehlerbehebung
Dieser Artikel behandelt die wichtigsten Merkmale der Fluoreszenzmikroskopie, z. B. die Erkennung fluoreszierender Objekte, die im Vergleich zum Hintergrund schwach sichtbar oder sehr hell sein können, sowie häufige Probleme bei der Mikroskopkonfiguration.
Bildgebende Detektoren
Dieser Artikel soll helfen, die Grundlagen der Lichtdetektion zu verstehen und einen Leitfaden für die Auswahl eines geeigneten Detektors für bestimmte Anwendungen in der Fluoreszenzmikroskopie bieten.
Einführung zu Fluorophoren
Bei der Weitfeld-Fluoreszenz- und der Laser-Scanning-Konfokalmikroskopie wird die sekundäre Fluoreszenzemission zur Bilddarstellung genutzt, vor allem wegen ihrer hohen Empfindlichkeit.
Optische Marker für fluoreszierende Proteine
Optische Marker weisen im Allgemeinen keine oder nur eine geringe anfängliche Fluoreszenz bei Anregung mit der Bildgebungswellenlänge auf, erhöhen aber ihre Fluoreszenzintensität nach Aktivierung durch Bestrahlung mit einer anderen Wellenlänge.
Fehler in der Fluoreszenzmikroskopie
Lesen Sie mehr darüber, wann die Mikrofotografie unter Fluoreszenzbeleuchtungsbedingungen den Mikroskopiker vor besondere Probleme stellen kann.
Praktische Aspekte von Fluoreszenzfilterkombinationen
Die meisten großen Hersteller bieten ein breites Spektrum an Filterwürfeln an und stellen mittlerweile Filtersetse her, mit denen die meisten der heute gebräuchlichen Fluorophore abgebildet werden können.
Glossar der Begriffe in der Fluoreszenz- und Konfokalmikroskopie
Dieser Artikel dient als Leitfaden und Nachschlagewerk für Besucher, die sich über die vielfältigen Themenbereiche in der Fluoreszenz- und Laser-Scanning-Konfokalmikroskopie informieren möchten.
Fortgeschrittene Techniken in der Fluoreszenzmikroskopie
Einführung in die konfokale Mikroskopie
Die konfokale Mikroskopie bietet die Möglichkeit, die Schärfentiefe zu steuern, Hintergrund außerhalb der Fokusebene zu eliminieren oder zu reduzieren und optische Serienschnitte von dicken Proben zu erstellen.
Multiphotonen-Anregungsmikroskopie
Die Multiphotonen-Fluoreszenzmikroskopie ist ein leistungsfähiges Tool, das die Techniken der Laser-Scanning-Mikroskopie und der langwelligen Multiphotonen-Fluoreszenzanregung kombiniert, um hochauflösende und 3D-Bilder von Proben aufzunehmen.
Förster-Resonanzenergietransfer (FRET)
Wenn die Technik des Förster-Resonanzenergietransfers (FRET) bei der optischen Mikroskopie angewandt wird, kann die Annäherung zweier Moleküle innerhalb weniger Nanometer bestimmt werden.
Interne Totalreflexionsfluoreszenzmikroskopie
Die Interne Totalreflexionsfluoreszenzmikroskopie (TIRFM) wird häufig eingesetzt, um die Wechselwirkung von Molekülen mit Oberflächen zu untersuchen, ein Bereich, der für viele Disziplinen in der Zell- und Molekularbiologie von grundlegender Bedeutung ist.
Lasersysteme für die Lichtmikroskopie
Bei den in der Lichtmikroskopie eingesetzten Lasern handelt es sich um monochromatische Lichtquellen mit hoher Intensität, die für viele Techniken nützlich sind, z. B. für optische Fallen, Lifetime-Imaging-Untersuchungen und die Wiederherstellung nach Photobleaching.
Kombination von Fluoreszenz- und DIC-Mikroskopie
Die Fluoreszenzmikroskopie kann mit kontraststeigernden Techniken wie der DIC-Beleuchtung (differenzieller Interferenzkontrast) kombiniert werden, um die Auswirkungen von Photobleaching zu minimieren, indem ein bestimmter Bereich von Interesse in einer Probe mit DIC lokalisiert wird.
Kombination von Fluoreszenz- und Phasenkontrastmikroskopie
Zur Minimierung von Photobleaching kann die Fluoreszenzmikroskopie mit Phasenkontrastbeleuchtung kombiniert werden. Im Prinzip geht es darum, den interessierenden Bereich in einer Probe mit Hilfe der Phasenkontrasttechnik zu lokalisieren und dann das Mikroskop in den Fluoreszenzmodus zu schalten, ohne die Probe zu verschieben.
Fluoreszenzmikroskopie – Digitale Bildergalerie
Die in dieser Galerie gezeigten Präparate enthalten eine Vielzahl von Beispielen für die Verwendung spezifischer Fluorochromfärbungen und Autofluoreszenz. Die Bilder wurden entweder mit digitalen Kamerasystemen oder mittels klassischer Mikrofotografie auf Fujichrome Provia 35-Millimeter-Diafilm aufgenommen.
Anatomie des Fluoreszenzmikroskops
Aufrechtes Mikroskop von Olympus
Erfahren Sie mehr über das aufrechte Epifluoreszenzmikroskop von Olympus, das über eine vertikale Beleuchtung mit einem Revolver mit Filtermodulen und einer Fluoreszenzanregungslichtquelle ausgestattet ist.
Inverses Mikroskop von Olympus
Mikroskope mit umgekehrtem Stativ (Olympus-Inversmikroskop IX70) sind für Anwendungen in der Gewebekultur konzipiert und können Fluoreszenzbeleuchtung über einen episkopischen und optischen Weg erzeugen.
Interaktive Java-Tutorials
Fluoreszenzmikroskop – Strahlengang
Erfahren Sie mehr über den Strahlengang in einem aufrechten Mikroskop. Die in der Anleitung gezeigte Mikroskopzeichnung ist eine Schnittdarstellung des aufrechten Mikroskops von Olympus.
Inverses Mikroskop – Strahlengang
Erfahren Sie mehr über den Strahlengang in einem inversen Gewebekulturmikroskop, das sowohl mit diaskopischer (Wolfram-Halogen) als auch mit epifluoreszierender (Quecksilberbogen) Beleuchtung ausgestattet ist.
Ausgewählte Literaturhinweise
Ausgewählte Literaturhinweise
Mit der Einführung neuer Techniken wie der Konfokal-, der Multiphotonen-, der Dekonvolutions- und der Totalreflexionsmikroskopie, insbesondere in Verbindung mit Fortschritten in der Chromophor- und Fluorophortechnologie, erlebt die Fluoreszenzmikroskopie derzeit eine Renaissance. Bei der Erstellung des Kapitels Fluoreszenzmikroskopie der Mikroskopie-Fibel zu Molekularexpressionen wurden die unten aufgeführten Referenzmaterialien verwendet.
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