Índice:
- Etapa 1: Visão geral da microscopia de fluorescência
- Etapa 2: modelagem de microscópios com óptica de raio
Vídeo: Microscópios de fluorescência e campo claro de baixo custo: 9 etapas (com imagens)
2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36
Projetos Fusion 360 »
A microscopia de fluorescência é uma modalidade de imagem usada para visualizar estruturas específicas em amostras biológicas e outras amostras físicas. Os objetos de interesse na amostra (por exemplo, neurônios, vasos sanguíneos, mitocôndrias, etc.) são visualizados porque os compostos fluorescentes se ligam apenas a essas estruturas específicas. Algumas das mais belas imagens microscópicas são coletadas com microscópios de fluorescência; confira essas imagens apresentadas na página da Web da Nikon MicroscopyU para ver alguns exemplos. A microscopia de fluorescência é útil para muitos estudos de biologia que se concentram em uma estrutura ou tipo de célula específico. Por exemplo, muitos estudos de pesquisa em neurônios no cérebro dependem do uso de modalidades de microscopia de fluorescência que especificamente neurônios de imagem.
Neste instrutível, irei abordar os princípios básicos da microscopia de fluorescência e como construir três microscópios de fluorescência de baixo custo diferentes. Esses sistemas geralmente custam milhares de dólares, mas recentemente houve esforços para torná-los mais facilmente disponíveis. Os projetos que apresento aqui utilizam um smartphone, um dSLR e um microscópio USB. Todos esses projetos também funcionam como microscópios de campo claro. Vamos começar!
Etapa 1: Visão geral da microscopia de fluorescência
Para entender a ideia básica da microscopia de fluorescência, imagine uma floresta densa à noite cheia de árvores, animais, arbustos e tudo o mais vivendo em uma floresta. Se você iluminar a floresta com uma lanterna, verá todas essas estruturas e pode ser difícil visualizar um animal ou planta específica. Digamos que você esteja interessado apenas em ver arbustos de mirtilo na floresta. Para fazer isso, você treina vaga-lumes para serem atraídos apenas por arbustos de mirtilo, de modo que apenas arbustos de mirtilo acendam quando você olha para a floresta. Você poderia dizer que etiquetou os arbustos de mirtilo com os vaga-lumes para que pudesse visualizar apenas as estruturas de mirtilo na floresta.
Neste análogo, a floresta representa a amostra inteira, os arbustos de mirtilo representam a estrutura que você deseja visualizar (por exemplo, uma célula específica ou organela subcelular) e os vagalumes são o composto fluorescente. O caso em que você ilumina a lanterna sozinha, sem os vaga-lumes, é análogo à microscopia de campo claro.
A próxima etapa é entender a função básica dos compostos fluorescentes (também chamados de fluoróforos). Os fluoróforos são objetos realmente pequenos (na escala de nanômetros) projetados para se anexar a estruturas específicas na amostra. Eles absorvem luz em uma faixa estreita de comprimentos de onda e reemitem outro comprimento de onda de luz. Por exemplo, um fluoróforo pode absorver luz azul (ou seja, o fluoróforo é excitado pela luz azul) e, em seguida, reemitir luz verde. Normalmente, isso é resumido por um espectro de excitação e emissão (imagem acima). Esses gráficos mostram o comprimento de onda da luz que o fluoróforo absorve e o comprimento de onda da luz que o fluoróforo emite.
O design do microscópio é muito semelhante a um microscópio de campo claro normal, com duas diferenças principais. Primeiro, a luz para iluminar a amostra deve ter o comprimento de onda que excita o fluoróforo (no exemplo acima, a luz era azul). Em segundo lugar, o microscópio precisa coletar apenas a luz de emissão (a luz verde), enquanto bloqueia a azul. Isso ocorre porque a luz azul vai para todos os lugares, mas a luz verde vem apenas das estruturas específicas na amostra. Para bloquear a luz azul, o microscópio geralmente tem algo chamado filtro longpass que permite que a luz verde passe sem a luz azul. Cada filtro passa longo tem um comprimento de onda de corte. Se a luz tiver um comprimento de onda maior do que o corte, ela poderá passar pelo filtro. Daí o nome "longpass". Comprimentos de onda mais curtos são bloqueados.
Aqui estão várias visões gerais da microscopia de fluorescência:
bitesizebio.com/33529/fluorescence-microsc…
www.microscopyu.com/techniques/fluorescenc…
www.youtube.com/watch?v=PCJ13LjncMc
Etapa 2: modelagem de microscópios com óptica de raio
Vice-campeão no Concurso de Óptica
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