الفلورسنت هو تأثير مادي ناتج عن انبعاث الطاقة الضوئية عندما تضاء مادة ما بالضوء أو بأشكال أخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي. المجهر الفلوري هو مجهر ضوئي يستخدم الفلورة والتفسفر في الموقع أو بالاشتراك مع الانعكاس والامتصاص لدراسة الخصائص البصرية للأجسام العضوية وغير العضوية. يساعد الفحص المجهري الفلوري على رؤية الهياكل التحت خلوية والداخلية للأشياء بشكل أكثر وضوحًا. تم اكتشافه في أوائل القرن العشرين على يد أوغست كولر وكارل رايشرت وهاينريش ليمان.
فهرس المقالة (انقر للانتقال)
كيفالمجهر مضانيعمل
عمل المجهر الفلوري
مكونات المجهر الفلوري
1. فلوروفور
2. مصدر الضوء
3. مرشح الإثارة
4. مرآة مزدوج اللون
5. مرشح التفريغ
مزايا المجهر الفلوري
عيوب المجهر الفلوري
استخدامات المجهر الفلوري
كيف يعمل المجهر الفلوري
عادةً ما يعمل الفحص المجهري الفلوري عن طريق تلطيخ تكوين وبنية العينة بالأصباغ. وذلك لأن معظم المكونات الخلوية عديمة اللون بطبيعتها. ولذلك، لا يمكن تمييزها بسهولة عن بعضها البعض. تميل الفلوروفورات أو جزيئات الفلورسنت المضيئة بضوء ذو طول موجي قصير أو أشعة كهرومغناطيسية إلى إصدار الضوء. للضوء المنبعث طول موجي أطول مقارنة بالضوء الساقط. عادة، يتم قياس المدة بين التشعيع والانبعاث بالنانو ثانية ويمكن تجاهلها بسهولة. يتم فصل الضوء المنبعث عن الضوء الساقط، والذي يخبرنا بالموقع الدقيق للفلوروفور. يتم إنشاء صورة العينة بناءً على الضوء الثانوي بدلاً من الضوء الساقط الأساسي.
عمل المجهر الفلوري
يعمل المجهر الفلوري بشكل مشابه للمجهر الضوئي. وهو يتألف من مصدر ضوء قوي، ومرشح خاص لتمرير النطاق، وملصق فلورسنت للعينة. يتم وضع العينة المراد دراستها تحت المجهر. يتم إضاءة الضوء ذو الطول الموجي القصير بما يكفي لإثارة الفلوروفور على العينة. وبمساعدة عدسة شيئية، يتم تركيز هذا الضوء على العينة. يتم بعد ذلك تركيز أشعة الإثارة المنبعثة من العينة على الكاشف من خلال العدسة الموضوعية. ينتقل الجزء الرئيسي من ضوء الإثارة عبر جسم العينة، بينما ينعكس جزء منه مرة أخرى ويصل إلى الكاشف.
مكونات المجهر الفلوري
1. فلوروفور
الفلوروفور هو مركب ينبعث الضوء عند إثارة الموجات الكهرومغناطيسية أو الضوئية. ويسمى أيضًا صبغة الفلورسنت. تتكون الفلوروفورات بشكل أساسي من مجموعة عطرية أو جزيئات مستوية/حلقية ذات روابط π مختلفة.
2. مصدر الضوء
يعد مصدر الضوء أحد أهم مكونات المجهر الفلوري. هنا، تشمل مصادر الضوء الأكثر شيوعًا المستخدمة للإثارة أشعة الليزر، ومصابيح LED عالية الطاقة، ومصابيح قوس الزينون، ومصابيح بخار الزئبق، وما إلى ذلك.
3. مرشح الإثارة
مرشحات الإثارة المستخدمة في الفحص المجهري الفلوري هي عادةً مرشحات تمرير النطاق، والتي تسمح للإشارات التي تقع ضمن نطاق ترددي محدد مع رفض جميع الإشارات الأخرى. تمر الأطوال الموجية التي يمتصها الفلوروفور بسهولة، بينما يتم حظر الإشعاع البصري المنعكس.
4. مرآة مزدوج اللون
تعمل المرايا ثنائية اللون كمرشحات للأغشية الرقيقة. الغرض الأساسي من المرآة ثنائية اللون هو تمرير الضوء بشكل انتقائي لمجموعة صغيرة من الألوان بينما تعكس جميع الألوان الأخرى. يُعرف أيضًا باسم مرشح الألوان الدقيق.
5. مرشح التفريغ
مرشح الانبعاثات هو مرشح تمرير النطاق. تعمل مرشحات الانبعاثات بشكل مشابه لمرشحات الإثارة. يشع الضوء المنبعث من الفلوروفور بينما يحجب ضوء الإثارة.
مزايا المجهر الفلوري
1. حساسية الفحص المجهري الفلوري عالية جداً، وتعادل حوالي 50 جزيء في الميكرومتر المكعب.
2. باستخدام المجهر الفلوري، يمكن صبغ جزيئات مختلفة بألوان مختلفة، مما يسمح للمستخدمين بتصوير جزيئات متعددة من مادة ما في نفس الوقت.
3. المجاهر الفلورية أكثر كفاءة من المجاهر الضوئية التقليدية.
4. يمكن استخدامها للتصوير في الجسم الحي وفي المختبر.
5. يمكن للمجهر الفلوري فصل البروتينات الفردية بدقة عالية.
6. المجهر الفلوري هو الأنسب لتصوير ودراسة السلوكيات الديناميكية التي تظهرها الخلايا الحية.
7. المجهر الفلوري قادر على إنتاج صور عالية الدقة وواضحة، وبالتالي تعزيز البحث.
8. فهو يجمع بين خصائص التكبير للمجهر الضوئي وتصور الفلورسنت.
9. يمكن استخدام المجهر الفلوري لتوليد صور مكبرة ثلاثية الأبعاد للعينة قيد الدراسة.
عيوب المجهر الفلوري
1. تميل مركبات الفلورسنت أو الفلور الموجودة في الفحص المجهري الفلوري إلى فقدان قدرتها على إصدار الضوء مع مرور الوقت عند إثارتها بسبب عملية تسمى التبييض الضوئي. يحدث التبييض الضوئي عادةً عندما يتضرر جزيء الفلوروفور كيميائيًا بسبب الإثارة الإلكترونية أثناء التألق.
2. يسمح فقط بمراقبة ودراسة بعض الهياكل في العينة التي تم تسليط الضوء عليها وتصنيفها على أنها فلورسنت.
3. عندما يتم تشعيع المواد الفلورية بالضوء، فإن جزيئات الفلورسنت غالباً ما تنتج مواد كيميائية، مما يؤدي إلى المزيد من السمية الضوئية. هذا التأثير السمي الضوئي يدمر الخصائص الأصلية للعينة المرصودة. السمية الضوئية للإشعاع الضوئي ذو الطول الموجي مرتفعة نسبيًا.
4. لا يمكن أن يوفر الفحص المجهري الفلوري معلومات حول طبقة الدهون الثنائية، خاصة بالنسبة لسيارات الدفع الرباعي.
5. لا يمكن أن يؤدي الفحص المجهري الفلوري إلى أي ملاحظات قاطعة تتعلق بطابع الطبقة الثنائية أو الصفيحة للحويصلات.
6. إضافة المجسات والأصباغ غالبا ما يتداخل مع خصائص الحويصلات الدهنية، مما يؤدي إلى تفسير غير دقيق للبيانات وبالتالي تدمير صحة التجربة.
7. قد يؤدي بيروكسيد الدهون الناجم عن الضوء إلى تكوين المجال.
استخدامات المجهر الفلوري
1. يستخدم المجهر الفلوري على نطاق واسع لدراسة البنية الداخلية للعينات على المستوى المجهري وبأعلى جودة.
2. المجهر الفلوري هو الأنسب لدراسة العينات البيولوجية الحية.
3. غالبًا ما يُفضل هذا النوع من المجهر عند وضع العلامات على الهياكل الداخلية للخلايا أو الكائنات الحية الدقيقة.
4. يساعد على قياس الحالة الفسيولوجية للخلايا أو العينات التي يتم مراقبتها.
