A Olympus fornece componentes ópticos de campo escuro de alta qualidade, como as objetivas de íris de óleo UPlanFL 60X e 100X. Combinadas com um condensador de campo escuro a óleo, essas objetivas criam imagens com recursos aprimorados de detecção de partículas e maior relação sinal-ruído (SNR) quando comparadas à microscopia de luz transmitida padrão. No entanto, as necessidades em rápida expansão de formação de imagens de pesquisa em nanoescala impulsionaram a demanda por um desempenho de campo escuro ainda melhor.
Uma introdução à técnica de iluminação de campo escuro aprimorada
Para atender a essa necessidade, a CytoViva introduziu a técnica de iluminação aprimorada de campo escuro (EDF) em 2005—US patent Nos. 7,542,203, 7,564,623 (2009). Essa técnica melhora o desempenho de SNR em até 10X em comparação com as técnicas de formação de imagem de campo escuro padrão. Como resultado, melhora muito os recursos de detecção para entidades em nanoescala.
A iluminação de EDF da CytoViva permite observar de forma rápida e fácil entidades em nanoescala em uma variedade de ambientes de amostra transparentes e translúcidos em seu estado nativo, sem usar etiquetas ou outros marcadores. Essa capacidade é ilustrada na Figura 1 abaixo. As imagens mostram células de macrófagos expostas a lipídios de baixa densidade (LDL) carregados com nanopartículas de ouro (AuNPs).
Figura 1a: imagem de campo escuro aprimorada (60X) de AuNPs de LDL em células de macrófagos
Figura 1b: zoom digital 4x da área de inserto destacada em vermelho
Figura 1c: célula de controle
Iluminação de campo escuro aprimorada abre novas possibilidades na formação de imagem em nanoescala
Esse desempenho aprimorado abriu novas possibilidades. Ela permite que os pesquisadores criem imagens ópticas de nanoconstruções em uma variedade de matrizes de amostras translúcidas com maior clareza e fidelidade. Isto inclui:
- Partículas plasmônicas (Au, Ag, Pt) até 10–20 nm
- Óxidos metálicos (TiO2, Fe2O3, ZnO2) até 20–40 nm
- Partículas poliméricas até 40–60 nm
- Lipídios até 80–100 nm
Essa técnica também pode ser usada para criar imagens facilmente de outras construções em nanoescala, como nanotubos de carbono de paredes simples e múltiplas. Novamente, nenhuma etiqueta ou outra preparação especial da amostra é necessária antes da formação de imagens. Além disso, a técnica é fácil de dominar. Novos usuários podem aprender a obter imagens de alta qualidade em menos de uma hora, mesmo sem experiência prévia em microscopia.
Iluminação de campo escuro aprimorada: como a técnica funciona
O desempenho aprimorado é o resultado de contornar o caminho óptico normal através da base do microscópio. Em vez disso, o sistema fechado e o caminho óptico direcionam a iluminação diretamente para o condensador, fixando a geometria do caminho óptico da fonte de luz para a fenda de entrada do condensador (Figura 2a). Isso foca a densidade máxima de fótons na amostra, permitindo um desempenho de formação de imagem de SNR aprimorado. Além disso, esse design torna a focagem do condensador no plano de formação de imagem desejado da amostra de forma mais fácil e consistente.
Figura 2a: caminho óptico através do iluminador de campo escuro aprimorado CytoViva
O design de EDF também colima a luz que entra no condensador. Isso reduz a luz difusa e o ruído de fundo. O resultado é uma imagem de campo escuro otimizada com desempenho de SNR aprimorado quando comparado aos condensadores de campo escuro padrão disponíveis comercialmente. O iluminador de EDF é compatível com vários microscópios verticais e invertidos da Olympus, incluindo:
O iluminador de EDF desenvolvido pela CytoViva também funciona com várias fontes de luz que têm saídas que variam de 400–2200 nm. Isso inclui fontes de luz otimizadas para formação de imagens de fluorescência.
Figura 2b: iluminador de campo escuro aprimorado CytoViva instalado em um microscópio vertical Olympus
A técnica de iluminação de campo escuro aprimorada pode ser usada em uma ampla variedade de aplicações relacionadas a nano, desde energia alternativa a cosméticos. Todos esses aplicativos têm seus próprios requisitos exclusivos. No entanto, todos eles compartilham a necessidade de observar opticamente a formação, funcionalização e localização de nanoconstrutos em seu estado nativo e não etiquetado à medida que são colocados em várias matrizes biológicas e não biológicas. Como mostrado aqui, o iluminador de campo escuro aprimorado CytoViva, junto com o equipamento de microscopia Olympus de alta qualidade, é a chave para o sucesso nessas aplicações desafiadoras.
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