Mikroskopia fluorescencyjna

Podobne dokumenty
Mikroskopia konfokalna: techniki obrazowania i komputerowa analiza danych.

Unikalne cechy płytek i szalek IBIDI

Wykład XIV: Właściwości optyczne. JERZY LIS Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki Katedra Technologii Ceramiki i Materiałów Ogniotrwałych

Własności optyczne materii. Jak zachowuje się światło w zetknięciu z materią?

Właściwości optyczne. Oddziaływanie światła z materiałem. Widmo światła widzialnego MATERIAŁ

17. Który z rysunków błędnie przedstawia bieg jednobarwnego promienia światła przez pryzmat? A. rysunek A, B. rysunek B, C. rysunek C, D. rysunek D.

Widmo promieniowania

- 1 - OPTYKA - ĆWICZENIA

+OPTYKA 3.stacjapogody.waw.pl K.M.

Techniki analityczne. Podział technik analitycznych. Metody spektroskopowe. Spektroskopia elektronowa

pobrano z serwisu Fizyka Dla Każdego zadania z fizyki, wzory fizyczne, fizyka matura

POMIAR APERTURY NUMERYCZNEJ

Dzień dobry. Miejsce: IFE - Centrum Kształcenia Międzynarodowego PŁ, ul. Żwirki 36, sala nr 7

Podstawy fizyki wykład 8

Wykład 17: Optyka falowa cz.2.

PDF stworzony przez wersję demonstracyjną pdffactory

SKANUJĄCY LASEROWY MIKROSKOP KONFOKALNY

BIOLOGIA KOMÓRKI KOMÓRKI EUKARIOTYCZNE W MIKROSKOPIE ŚWIETLNYM JASNEGO POLA I KONTRASTOWO- FAZOWYM; BARWIENIA CYTOCHEMICZNE KOMÓREK

PL B1. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL

Nanotechnologie w diagnostyce

Wprowadzenie do technologii HDR

Wydział PPT Laboratorium PODSTAWY BIOFOTONIKI. Ćwiczenie nr 5 Zastosowania mikroskopii optycznej

Światłolecznictwo. Światłolecznictwo

Spektroskopia ramanowska w badaniach powierzchni

BADANIE WYMUSZONEJ AKTYWNOŚCI OPTYCZNEJ

Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki"

Optyka stanowi dział fizyki, który zajmuje się światłem (także promieniowaniem niewidzialnym dla ludzkiego oka).

Promieniowanie rentgenowskie. Podstawowe pojęcia krystalograficzne

OPTYKA W INSTRUMENTACH GEODEZYJNYCH

Ćwiczenie 363. Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa. Początkowa wartość kąta 0..

JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI? JAK ZMIERZYĆ ILOŚĆ KWASÓW NUKLEINOWYCH PO IZOLACJI?

TECHNIKI OBSERWACYJNE ORAZ METODY REDUKCJI DANYCH

Falowa natura światła

PODSTAWY BARWY, PIGMENTY CERAMICZNE

Fala elektromagnetyczna o określonej częstotliwości ma inną długość fali w ośrodku niż w próżni. Jako przykłady policzmy:

Budowa i zasada działania skanera

Zaznacz prawdziwą odpowiedź: Fale elektromagnetyczne do rozchodzenia się... ośrodka materialnego A. B.

Dr Piotr Sitarek. Instytut Fizyki, Politechnika Wrocławska

BIOLOGIA KOMÓRKI. Mikroskopia fluorescencyjna -2 Przyżyciowe barwienia organelli wewnątrzkomórkowych

Oddziaływanie promieniowania X z materią. Podstawowe mechanizmy

BIOLOGIA KOMÓRKI. Mikroskopia fluorescencyjna -2 Przyżyciowe barwienia organelli wewnątrzkomórkowych

BADANIA MIKROSKOPOWE

OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz

Ćwiczenia z mikroskopii optycznej

h λ= mv h - stała Plancka (4.14x10-15 ev s)

Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej Katedra Technologii Leków i Biochemii. Metody przeżyciowego barwienia i obserwacji komórek

MIĘDZYWYDZIAŁOWA KOMISJA PRZYRODNICZO-MEDYCZNA PAU Wrocław, 24. kwietnia 2013 Streszczenie wykładu: Obrazowanie in vivo oddziaływań komórek układu

OCENA PRZYDATNOŚCI FARBY PRZEWIDZIANEJ DO POMALOWANIA WNĘTRZA KULI ULBRICHTA

Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali światła

Prawa optyki geometrycznej

1. Dyfrakcja Fraunhofera: a) zachodzi gdy promienie padajace na przegrode i promienie biegnace do punktu obserwacji sa niemal rownolegle

OP6 WIDZENIE BARWNE I FIZYCZNE POCHODZENIE BARW W PRZYRODZIE

BADANIE I ACHROMATYZACJA PRĄŻKÓW INTERFERENCYJNYCH TWORZONYCH ZA POMOCĄ ZWIERCIADŁA LLOYDA

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU CZĘŚĆ (A-zestaw 1) Instrukcja wykonawcza

Optyka geometryczna MICHAŁ MARZANTOWICZ

Nazwa asortymentu Ilość Nazwa wyrobu, nazwa producenta, określenie marki, modelu, znaku towarowego

Stałe : h=6, Js h= 4, eVs 1eV= J nie zależy

WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ

Idea przyłączenie chromoforu (fluoryzującego) do biomolekuły

POLICJA KUJAWSKO-POMORSKA WYBRANE ZJAWISKA OPTYKI W BADANIACH KRYMINALISTYCZNYCH

Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka

Optyka. Wykład IX Krzysztof Golec-Biernat. Optyka geometryczna. Uniwersytet Rzeszowski, 13 grudnia 2017

Ćwiczenie 373. Wyznaczanie stężenia roztworu cukru za pomocą polarymetru. Długość rurki, l [dm] Zdolność skręcająca a. Stężenie roztworu II d.

I. PROMIENIOWANIE CIEPLNE

Grupa: Elektrotechnika, Studia stacjonarne, II stopień, sem. 1. wersja z dn Laboratorium Techniki Świetlnej

SYLABUS. Techniki mikroskopowe. Wydział Biologiczno-Rolniczy. Katedra Biochemii i Biologii Komórki. dr Renata Zadrąg-Tęcza

Niezwykłe światło. ultrakrótkie impulsy laserowe. Piotr Fita

Prawo odbicia światła. dr inż. Romuald Kędzierski

Interferencja jest to zjawisko nakładania się fal prowadzące do zwiększania lub zmniejszania amplitudy fali wypadkowej. Interferencja zachodzi dla

BIOLOGIA KOMÓRKI. Podstawy mikroskopii fluorescencyjnej -1 Barwienia przyżyciowe organelli komórkowych

Wykład 17: Optyka falowa cz.1.

WOJEWÓDZKA KOMISJA KONKURSU PRZYRODNICZEGO

BADANIA STRUKTURY MATERIAŁÓW. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Fizyka elektryczność i magnetyzm

Optyka. Matura Matura Zadanie 24. Soczewka (10 pkt) 24.1 (3 pkt) 24.2 (4 pkt) 24.3 (3 pkt)

Współczesne metody badań instrumentalnych

Wydział Chemiczny Politechniki Gdańskiej Katedra Technologii Leków i Biochemii. Metody przeżyciowego barwienia i obserwacji komórek

DROGA DO NANOSKOPII MIKROSKOPIA A NANOSKOPIA

PIGMENTY FLUOROSCENCYJNE-FLUOROSCENT

Repeta z wykładu nr 11. Detekcja światła. Fluorescencja. Eksperyment optyczny. Sebastian Maćkowski

Metody badań mikroświata

Mikroskopy uniwersalne

Postępowanie WB RM ZAŁĄCZNIK NR Mikroskop odwrócony z fluorescencją

Popularne współczesne źródła światła dla medycyny

ANALIZA SPEKTRALNA I POMIARY SPEKTROFOTOMETRYCZNE. Instrukcja wykonawcza

Laboratorium techniki światłowodowej. Ćwiczenie 2. Badanie apertury numerycznej światłowodów

POLARYZACJA ŚWIATŁA. Uporządkowanie kierunku drgań pola elektrycznego E w poprzecznej fali elektromagnetycznej (E B). światło niespolaryzowane

Efekt cieplarniany i warstwa ozonowa

Wyznaczenie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona

ŚWIATŁO I JEGO ROLA W PRZYRODZIE

SPRAWDZIAN NR Na zwierciadło sferyczne padają dwa promienie światła równoległe do osi optycznej (rysunek).

6. Badania mikroskopowe proszków i spieków

35 OPTYKA GEOMETRYCZNA. CZĘŚĆ 2

Laboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 5. Modulator PLZT

WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU.

Optyka 2012/13 powtórzenie

Wyznaczanie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona

Spółka z o.o. UCZESTNICY WARSZTATÓW: Lekarze rezydenci i specjaliści, technicy w pracowniach diagnostycznych i histopatologicznych

MIKROSKOPIA ELEKTRONOWA. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Transkrypt:

Mikroskopia fluorescencyjna

Mikroskop fluorescencyjny to mikroskop świetlny, wykorzystujący zjawisko fluorescencji większość z nich to mikroskopy tzw. epi-fluorescencyjne zjawisko fotoluminescencji: fluorescencja i fosforescencja

Struktura, którą chcemy uwidocznić Emitują głównie światło widzialne Fluoresceina Rodamina BARWNIKI DAPI (4,6- diamydino-2-fenyloindol) Oranż akrydynowy Źródło wzbudzające + przeciwciała fluoryzujące Barwa emitowanego światła zależy od substancji fluoryzującej

Budowa mikroskopu fluorescencyjnego

Rys. 1. Schemat mikroskopu fluorescencyjnego źródło: http://bioinfo.mol.uj.edu.pl/articles/kaluzny05 Rys. 2. Mikroskop fluorescencyjny Źródło: http://www.e-biotechnologia.pl/artykuly/fluorescencyjnahybrydyzacja-in-situ/

Źródło: http://www2.chemia.uj.edu.pl/chemia_kons erwatorska/materialy/techniki%20mikrosko powe1.pdf

Elementy mikroskopu fluorescencyjnego Źródło światła żarówka emitująca promieniowanie UV Zestaw filtrów: o Filtr wzbudzenia przepuszcza światło o pożądanej długości fali o Filtr barierowy (supresyjny) przepuszcza jedynie widzialną część widma, pochłania ultrafiolet Lusterko dichroiczne rozdziela ścieżki wzbudzenia i emisji Obiektyw skupia światło wzbudzające na preparacie, wysoka apertura numeryczna

Zasada działania mikroskopu fluorescencyjnego

Zjawisko fluorescencji powstawanie światła widzialnego w wyniku naświetlania obiektu promieniami ultrafioletowymi, niebieskimi lub zielonymi Próbka może wykazywać zdolność do naturalnej fluorescencji lub może być wyznakowana barwnikami fluorescencyjnymi Uzyskiwany obraz jest negatywem obrazu z typowego mikroskopu świetlnego: na ciemnym tle uwidaczniają się świecące struktury. Źródło: http://micro.magnet.fsu.edu/primer/lightandcolor/fluoroint roduction.html Źródło: http://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=plik:yeast_membr ane_proteins.jpg&filetimestamp=20090113144047

Oświetlenie w mikroskopii fluorescencyjnej W mikroskopach fluorescencyjnych można stosować dwa sposoby oświetlania preparatu: system diailuminacji - odpowiada przebiegowi wiązki oświetlającej w normalnym mikroskopie optycznym, system epiiluminacji - standardowy w nowoczesnych mikroskopach, w których promienie przechodzą przez obiektyw i padają na preparat z góry, światło emitowane przez preparat przechodzi z powrotem przez ten sam obiektyw. W tym przypadku wiązka wzbudzająca po przejściu przez preparat ulega rozproszeniu i poza nielicznymi promieniami odbitymi nie wpada do obiektywu, a obraz tworzony jest wyłącznie przez promienie widzialnego zakresu widma emitowane na drodze fluorescencji. Taki sposób oświetlenia preparatu polepsza jakość obrazu i zmniejsza narażenie żywych komórek na kontakt ze szkodliwym ultrafioletem.

Stosując odpowiedni zestaw filtrów można uzyskać efekt ciemnego pola. We współczesnych mikroskopach fluorescencyjnych najczęściej światło wzbudzające kierowane jest na preparat poprzez obiektyw. Światło emitowane z preparatu zbierane jest przez obiektyw i po przejściu przez zestaw filtrów kierowane jest do okularu. W starszych konstrukcjach stosowano układ optyczny podobny do układu wywołującego efekt ciemnego pola w mikroskopach świetlnych. Obecnie stosowany system wzbudzenia (obiektyw skupia światło wzbudzające na preparacie) pozwala uzyskać duże lokalne natężenia światła wzbudzającego przy niewielkiej mocy źródła. Źródło: http://www.pg.gda.pl/ch em/katedry/leki_bioche mia/dydaktyka/biofizyka/ cz4.pdf

Mikroskopia fluorescencyjna całkowitego wewnętrznego odbicia Powstała jako modyfikacja klasycznej mikroskopii fluorescencyjnej i stała się szczególnie użyteczna w badaniu zjawisk zachodzących bezpośrednio pod i na powierzchni komórek. Polega ona na oświetleniu próbki światłem wzbudzającym, jednak pod takim kątem (kąt graniczny), aby padające światło uległo całkowitemu wewnętrznemu odbiciu przed wejściem do próbki: w szkiełku nakrywającym próbkę (typu epi-), w kwarcowym pryzmacie (typu trans-).

Zjawisku całkowitego wewnętrznego odbicia towarzyszy powstanie fali zanikającej (wiąże się to z różnicą między współczynnikiem załamania światła szkła, czyli kwarcu i wody, czyli próbki współczynnik ten dla szkła (kwarcu) jest większy), która nie ulega odbiciu, ale penetruje środowisko (próbkę) po drugiej stronie szkiełka lub pryzmatu. Czyni to jednak tylko na pewną określoną głębokość (fala ta zanika wykładniczo wraz z odległością), co w praktyce oznacza zwykle około 100-250 nm. W tym obszarze głębokości próbki, fala ta może wzbudzić obecne w próbce fluorofory, a one zaczną emitować światło (co ważne, fala zanikająca ma tę samą długość co fala która uległa odbiciu). To emitowane światło jest następnie odbierane przez obiektyw, przepuszczane przez odpowiednie filtry i przetwarzane jak w klasycznym mikroskopie fluorescencyjnym. W ten sposób w TIRFM następuje bardzo selektywna wizualizacja obszarów położonych zaraz pod szkiełkiem lub pryzmatem, ponieważ obszar wzbudzenia powstaje tylko w zasięgu fali zanikającej, co znacznie ogranicza wpływ tła (wnętrza komórki), zwiększając rozdzielczość uzyskanych obrazów.

1. Próbka 2. Zasięg fali zanikającej 3. Szkiełko nakrywkowe 4. Olejek immersyjny 5. Obiektyw 6. Promień emitowany (sygnał) 7. Promień wzbudzający Rys. 2. Schemat zasady TIRFM w systemie epi- (światło pada i odbierane jest z tej samej strony próbki). Źródło:http://encyklopedia.eduteka.pl/wiki/Mikroskopia_fluorescencyjna_ca%C5%82ko witego_wewn%c4%99trznego_odbicia

Rys. 3. Schemat zasady TIRFM w systemie trans- (światło pada i odbierane jest z różnych stron próbki). Źródło:http://encyklopedia.eduteka.pl/wiki/Mikroskopia_fluorescencyjna_ca%C5%82ko witego_wewn%c4%99trznego_odbicia 1. Obiektyw 2. Promień emitowany 3. Olejek immersyjny 4. Szkiełko nakrywkowe 5. Próbka 6. Zasięg fali zanikającej 7. Promień wzbudzający 8. Pryzmat kwarcowy

Zastosowania mikroskopii fluorescencyjnej

Nauki biologiczne Rys.3. Fibroblasty komórek naskórka jelenia Rys.4. Immunofluorescencja. Mikrotubule w komórkach nerki myszy Rys.1. Trzy markery fluorescencyjne Rys.2. Odmienne stężenie jonów wapnia w komórce Purkynie go w móżdżku świnki morskiej Rys.5. Oddziaływanie białko białko ulegające apoptozie, badanie metodą FRET

Diagnostyka chorób Choroby genetyczne Diagnozowanie nowotworów Obrazowanie i identyfikacja komórek rakowych w badanym preparacie Rys.6 i 7. Dyspersja światła przechodzącego przez zarażone tkanki. Rys.8. Potrójne barwienie w komórkach ludzkich.

Komórki nowotworu czerniaka Streptomyces coelicolor produkujący podjednostkę polimerazy DNA Mikrokapsułki alginianowe zawierające liposomy z ciprofloksacyną Kryształy antybiotyku ciprofloksacyny

Rys. Komórki śródbłonka tętnicy Rys.5. Móżdżek transgenicznej myszy Rys.6. Autofluorescencja chlorofilu Rys.7. Neurony

Mikroskopy fluorescencyjne stały się ważnym narzędziem w biologii, stając się podstawą do rozwoju bardziej zaawansowanych technik mikroskopii fluorescencyjnej, takich jak: TIRFM, mikroskopia konfokalna, mikroskopia dwufotonowa, FLIC (Mikroskopia fluorescencyjna kontrastu interferencyjnego).

Dziękujemy za uwagę