Die Fluoreszenzmikroskopie hat unsere Fähigkeit zur Visualisierung und Untersuchung biologischer Proben revolutioniert und uns ermöglicht, in die komplexe Welt der Zellen und Moleküle einzutauchen. Eine Schlüsselkomponente der Fluoreszenzmikroskopie ist die Lichtquelle, mit der fluoreszierende Moleküle in der Probe angeregt werden. Im Laufe der Jahre wurden verschiedene Lichtquellen eingesetzt, jede mit ihren einzigartigen Eigenschaften und Vorteilen.
1. Quecksilberlampe
Die Quecksilberhochdrucklampe mit einer Leistung von 50 bis 200 Watt besteht aus Quarzglas und ist kugelförmig. Es enthält eine gewisse Menge Quecksilber. Beim Betrieb kommt es zu einer Entladung zwischen zwei Elektroden, wodurch Quecksilber verdampft und der Innendruck in der Kugel schnell ansteigt. Dieser Vorgang dauert normalerweise etwa 5 bis 15 Minuten.
Die Emission der Quecksilberhochdrucklampe entsteht durch den Zerfall und die Reduktion von Quecksilbermolekülen während der Elektrodenentladung, was zur Emission von Lichtphotonen führt.
Es strahlt starkes ultraviolettes und blauviolettes Licht aus und eignet sich daher zur Anregung verschiedener fluoreszierender Materialien, weshalb es häufig in der Fluoreszenzmikroskopie eingesetzt wird.
2. Xenonlampen
Eine weitere häufig verwendete Weißlichtquelle in der Fluoreszenzmikroskopie ist die Xenonlampe. Xenonlampen bieten wie Quecksilberlampen ein breites Spektrum an Wellenlängen von Ultraviolett bis Nahinfrarot. Sie unterscheiden sich jedoch in ihren Anregungsspektren.
Quecksilberlampen konzentrieren ihre Emission im nahen Ultraviolett-, Blau- und Grünbereich, was die Erzeugung heller Fluoreszenzsignale gewährleistet, aber mit einer starken Phototoxizität einhergeht. Daher sind HBO-Lampen typischerweise für feste Proben oder schwache Fluoreszenzbildgebung reserviert. Im Gegensatz dazu haben Xenonlampenquellen ein gleichmäßigeres Anregungsprofil, was Intensitätsvergleiche bei verschiedenen Wellenlängen ermöglicht. Diese Eigenschaft ist für Anwendungen wie die Messung der Calciumionenkonzentration von Vorteil. Xenonlampen zeigen auch eine starke Anregung im nahen Infrarotbereich, insbesondere im Bereich von 800–1000 nm.
XBO-Lampen haben gegenüber HBO-Lampen folgende Vorteile:
① Einheitlichere spektrale Intensität
② Stärkere spektrale Intensität im Infrarot- und Mittelinfrarotbereich
③ Höhere Energieausbeute, wodurch die Apertur des Objektivs leichter erreicht wird.
3. LEDs
In den letzten Jahren ist ein neuer Konkurrent im Bereich der Lichtquellen für die Fluoreszenzmikroskopie entstanden: LEDs. LEDs bieten den Vorteil eines schnellen Ein- und Ausschaltens in Millisekunden, wodurch die Belichtungszeiten der Proben verkürzt und die Lebensdauer empfindlicher Proben verlängert wird. Darüber hinaus weist LED-Licht einen schnellen und präzisen Zerfall auf, wodurch die Phototoxizität bei Langzeitexperimenten mit lebenden Zellen deutlich verringert wird.
Im Vergleich zu weißen Lichtquellen emittieren LEDs typischerweise in einem engeren Anregungsspektrum. Es stehen jedoch mehrere LED-Bänder zur Verfügung, die vielseitige mehrfarbige Fluoreszenzanwendungen ermöglichen, was LEDs zu einer immer beliebter werdenden Wahl in modernen Fluoreszenzmikroskopie-Setups macht.
4. Laserlichtquelle
Laserlichtquellen sind stark monochromatisch und gerichtet und daher ideal für die hochauflösende Mikroskopie, einschließlich hochauflösender Techniken wie STED (Stimulated Emission Depletion) und PALM (Photoactivated Localization Microscopy). Laserlicht wird typischerweise so ausgewählt, dass es der spezifischen Anregungswellenlänge entspricht, die für das Ziel-Fluorophor erforderlich ist, wodurch eine hohe Selektivität und Präzision bei der Fluoreszenzanregung gewährleistet wird.
Die Wahl einer Fluoreszenzmikroskop-Lichtquelle hängt von den spezifischen experimentellen Anforderungen und Probeneigenschaften ab. Bitte zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren, wenn Sie Hilfe benötigen
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 13.09.2023