Kính hiển vi huỳnh quang tách ánh sáng rất yếu của mẫu khỏi đèn chiếu bằng cách nào?
Khám phá mở rộng – Vật lý 11
Kính hiển vi huỳnh quang dùng bộ lọc để chọn ánh sáng kích thích, rồi tách phần phát xạ từ mẫu khỏi ánh đèn chiếu mạnh hơn nhiều. Trong cấu hình phản xạ phổ biến, gương lưỡng sắc đưa ánh kích thích xuống mẫu nhưng cho dải phát xạ phù hợp đi tới bộ thu.
Mẫu không chỉ phản chiếu màu của đèn
Chất huỳnh quang hấp thụ năng lượng rồi phát lại ánh sáng theo những quá trình trong phân tử. Ở nhiều chất thường dùng, phát xạ có bước sóng dài hơn dải kích thích. Sự tách phổ ấy tạo cơ hội lọc tín hiệu, thay vì cố nhìn một đốm rất yếu giữa ánh chiếu cùng màu.
Bộ lọc kích thích giới hạn dải tới mẫu. Gương lưỡng sắc chọn đường theo phổ, còn bộ lọc phát xạ phía quan sát tiếp tục chặn ánh kích thích lọt qua và chỉ cho phần tín hiệu mong muốn đi tiếp.
Ba phần tử phải phù hợp với cùng chất đánh dấu
Hình dung một căn phòng có tiếng nhạc lớn và một tiếng chuông nhỏ khác dải tần. Chọn đúng miền nhận giúp tách tín hiệu. Trong kính, sự chọn lọc là quang phổ và vẫn có giới hạn; không phải chỉ đổi một chiếc kính màu bất kỳ là thấy mọi chất huỳnh quang.
Nếu nguồn, chất đánh dấu và bộ lọc không khớp, mẫu có thể bị kích thích yếu hoặc ánh nền lấn tín hiệu. Một ảnh tối chưa tự chứng minh mẫu không chứa phân tử cần tìm.
Sáng hơn cũng có đánh đổi
Tăng chiếu có thể tăng tín hiệu nhưng còn làm chất huỳnh quang mất khả năng phát theo thời gian hoặc ảnh hưởng mẫu sống. Nền tự huỳnh quang và ánh tán xạ cũng cần được phân biệt.
Ví dụ, cấu trúc được đánh dấu có thể sáng lên trong ảnh trong khi phần không mang nhãn tối. Điều đó không có nghĩa phần tối không tồn tại; nó có thể chỉ không đóng góp tín hiệu trong kênh đã chọn.
Hiểu lầm: gương lưỡng sắc tự biến ánh kích thích thành màu phát xạ. Phân tử mẫu thực hiện hấp thụ–phát xạ; gương chủ yếu định tuyến ánh sáng.
Ghi nhớ: kích thích đúng phổ, tách đúng đường, thu đúng dải; màu ảnh cần được đọc cùng cách tạo tín hiệu.
Đọc thêm
- Gương lưỡng sắc chia ánh sáng thành hai dải màu bằng cách nào?
- Kính hiển vi tương phản pha làm tế bào trong suốt hiện rõ bằng cách nào?
- Kính hiển vi STED dùng một vòng sáng để nhìn chi tiết nhỏ hơn bằng cách nào?