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生物正置荧光显微镜是一种通过激发荧光标记样本产生可见光信号,实现对生物样本(如细胞、组织切片)微观结构高对比度、高特异性观察的光学显微镜,广泛应用于细胞生物学、分子生物学、神经科学、病理学等领域。其核心特点是采用“正置”光路设计(光源从物镜下方照射样本,物镜从上方观察样本),适合观察培养皿、载玻片等常规生物样本,兼具荧光成像的高灵敏度与正置结构的操作便利性。
一、核心功能与技术原理
1. 核心功能
荧光成像:通过激发特定波长的光(如蓝光、绿光)使样本中的荧光染料或蛋白(如DAPI、FITC、TRITC)发射特征性荧光信号,实现对特定细胞结构(如细胞核、线粒体、细胞膜)或分子(如DNA、蛋白质)的定位与定量分析;
明场观察:支持常规透射光照明,用于观察未经荧光标记的样本(如细胞形态、组织切片结构);
多通道成像:可同时激发多种荧光染料(如DAPI+FITC+TRITC),通过滤光片组分离不同波长的荧光信号,实现多靶标共定位分析;
图像记录与分析:配备高分辨率相机(如CCD或CMOS),支持实时预览、图像采集及后期处理(如叠加多通道图像、测量荧光强度)。
2. 技术原理
基于荧光标记技术与光学滤波技术:
荧光标记:样本中的目标分子(如DNA、蛋白质)预先结合荧光染料或表达荧光蛋白(如GFP),当受到特定波长激发光照射时,吸收能量跃迁至激发态,随后释放更长波长的荧光(斯托克斯位移);
光学滤波:通过激发滤光片(选择特定波长激发光)、二向色镜(反射激发光/透射荧光)和发射滤光片(选择特定波长荧光信号),实现激发光与荧光信号的高效分离,避免背景干扰;
正置光路:光源(如汞灯、LED)从物镜下方照射样本,荧光信号经物镜收集后传递至目镜或相机,适合观察载玻片、培养皿等常规生物样本(与倒置显微镜的“物镜在下”设计互补)。
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