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奥林巴斯显微镜的共聚焦显微镜的词汇

2015-02-03  发布者:admin 
  • 吸光度(光密度)-光的通过化学或生物物质所吸收的量测得的分光光度计或类似的装置。吸光度的单位是等同于倒数透射率(透射光强度与入射光强度之比)的对数。吸收带通常涵盖范围广泛(许多几十或几百),波长和通常绘制成强,传输或光密度与波长。

  • 声光可调谐滤波器(AOTF)- 其利用声波一种过滤装置,用于调制波长或光由激光或非相干照射源(主要是电弧放电灯)发出的光的强度。该滤波器由一个专门的晶体,诸如碲氧化物或石英,声学换能器和吸收器之间夹以诱导站在声波具有高和低折射率的交替域。如任一偏振的或非偏振的光通过滤波器,晶体充当衍射光栅偏转入射光束。特定波长的光被通过改变输送到晶体,从而改变衍射光栅的周期的声波的频率选择。

  • 吖啶橙-氮杂环生色含有吖核,其通过连续的碱基对之间的嵌入结合DNA和RNA,以产生一个强有力的,但非常宽的发射频带中的绿色到红色的波长区域。吖啶橙通过蓝绿色激光(488纳米)或通过紫外线,紫色,以及耦合到电弧放电灯(汞或氙)蓝色干涉滤光片激发。荧光团是一个极好的候选,用于显示许多蜂窝结构,但是因为宽的发射光谱的不用于多探针染色是有用的。

  • Alexa Fluor染料 - 合成荧光缀合物染料,由Molecular Probes公司的商标,是用于标记抗体,核酸是有用的,如用于蛋白质一般探针,细胞骨架分子,脂质,和一般的神经科学。为的Alexa Fluor染料的激发和发射光谱跨越紫外区域和整个可见光光谱的较高波长的部分,甚至延伸到近红外频率。在一般情况下,将Alexa Fluor染料是指出他们的高稳定性和抗光漂白。

  • 衰减(阻塞)级别-前它的光学系统中被检测到,如在荧光显微镜减少的可见光或紫外线光信号或抑制。衰减的程度,通常表示在特定波长或波长范围内的相对强度或绝对光密度的函数。衰减,也称为调制或阻断光的强度,可以完成与中性密度滤光片或一个声 - 光可调滤光器(AOFT)的共焦显微镜。

  • 自体荧光(初级荧光)背景荧光,由于内源性代谢物和有机或无机存在于生物样本和其它材料的荧光化合物的生成。在一些情况下,自发荧光是足够高的强度,以与来自荧光标记的分子的预期信号相混淆。自身荧光在生物细胞和组织的常见来源是黄素,黄素蛋白和核苷酸(FAD和FMN),B族维生素,还原吡啶核苷酸(NADH和NADPH),脂肪酸,细胞色素,卟啉,lipofuchsin颜料,血清素,和儿茶酚胺。自身荧光在植物细胞中从叶绿素(红色荧光)和木质素(绿色荧光)派生主要。在一般情况下,自体荧光发射是最大的,当活细胞进行检查以蓝色和紫外光的激发波长。

  • 自动荧光图像分析(中)-再加计算机化显微系统(反射光荧光显微镜,低光级相机和计算机)的荧光探针的应用,以使染色标本提供可靠和准确的检测几乎所有细胞的高速自动筛选。在临床标本的疾病标志物可以使用这种技术,通过使用附着到抗体或核酸特异性和敏感性荧光染料进行监测。物镜荧光团的有选择性的激发产生具有高信号对噪声的比率进一步增加检测的灵敏度的图像。

  • 平均传输-在过滤器的命名,平均传输是指在某一特定区域的透射光的平均电平(有用发送频带),而不是在整个光谱。在一个标准的带通滤波器,所述平均传输区域横跨在发送频带的半最大值(FWHM)的整个宽度。在长通和短通滤波器,该术语表示过去的切口上,并切断波长发射的波长区域,分别。

  • 背景-可检测的光(噪声)不是从一个荧光探针的发射信号的一部分。的背景噪声源包括激发和发射滤波器之间的串扰,来自于激发和发射滤光片针孔工件光泄漏,荧光染料的封固剂,非特异性荧光染色,电子噪声在数字照相机系统的出血,和自体荧光。理想情况下,在荧光显微镜背景是黑色最大化的标本对比度。

  • 带通滤波器- 一个过滤器,传递一个定义,而衰减具有光波长都比通带较短和较长的波长区域(或带)。所发送的频带的中心波长被称为中心波长(通常简称CWL)。有效带宽是由全宽度半最大值(FWHM)的传输,可以将可选地称为半带宽(HBW)表示。带通滤波器通常用作激发,和较少,如在荧光显微镜屏障过滤器。

  • 屏障(排放)滤波器-光学滤波器通常设计成一个长通或具有良好定义的带通区域,其发送从检体,同时阻止残余激发光收集物镜荧光发射波长。屏障过滤器通常制造用着色玻璃或具有多重干涉腔和匹配在套与激发滤光片和二色反射镜,以产生最佳的结果。

  • 分光镜- 用于分离光的入射波束成随后被投射在不同方向的两个或多个部件的一个常见的光学设备。分束镜是在一个不同的配置,以满足特定的要求提供。三目观察筒组件的光学显微镜利用棱镜分光器同时直接成像光束的目镜和一个传统或数码相机系统。偏振分束器组成的结晶双折射材料,以产生线性偏振光。在荧光显微镜,两色(通常被称为分色)镜作为分光镜来反映激发波长回源,同时发射波长更长的二次荧光发射的目镜或探测器。

  • 生物发光 生化氧化过程导致能量的释放作为发射的光。萤火虫发光,这需要酶萤光素酶催化底物萤光素和分子氧(以三磷酸腺苷的存在)之间的反应,是生物发光的一个常用例子。这种现象发生在多种海洋生物和昆虫。

  • 放气通过(交叉)-流血通或者不想要的波长通过旨在阻止它们的光学滤光器发生交叉。该效应通常发生在一个过滤器的设计不允许波长排除在带通区域的完整消干涉。渗出通过也是一个问题,当入射光的角度是相对于所述过滤器表面时,或当荧光染料的激发和发射光谱重叠高度倾斜。

  • 笼荧光基团 - 一只笼中的荧光团通常是共价连接至所述笼蔽部分(通常是有机结构),但是可以通过光脉冲进行光解释放(解笼锁)。典型的荧光染料使用的是硝基苄基衍生物,其锁定荧光物质成非荧光互变异构形式笼。各种笼分子已合成和实验使用。

  • 生色团 - 天然存在的或合成的颜料具有特征的光吸收,通常包含交替的单键和双键的或环状的芳族或杂环缀合的程度高的组合。在光学显微镜,发色团经常提及古典染料,如曙红,藏红或苏木,用于染色的组织进行明观察。因为它们表现出在紫外线,可见光和/或近红外区域强的吸收光谱的荧光探针也被归类为发色团。

  • 相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)显微镜 相干反斯托克斯拉曼散射显微镜的主要好处是,它使生物分子的调查不添加合成的荧光标记的或内源耦合到荧光蛋白。相反,该技术是基于靶分子的振动特性,并且不需要的物种是由紫外光或可见光电子激发。在实践中,快速(皮秒或更低)的激光脉冲在近红外区有两个来源都聚焦到用显微镜物镜和光栅扫描在横向和轴向平面上的检体。脉冲由选定分子的振动模式分离的频率,并产生一个新的光束,其具有的波长比入射光束更短,在物镜的焦点。二次波束生成对象物质的浓度分布,使检体的三维图像的结构。

  • 相干光 - 光束由所述个体波振动同相位的定义,但不一定在同一平面上。为了维持长距离相同相位关系,相干光波必须是单色(具有相同的波长下)。例如,激光是高度相干的,几乎单色的,且通常为线性偏振。

  • 冷镜 该工作在很宽的温度范围内的专门二色性干涉过滤器,以反映整个可见光光谱的同时非常有效地透射红外线波长。类似热镜,冷反射镜可以被设计为一个入射角介于零到45度,并用多层介质膜的构造,并以类似于干涉滤光片的方式。冷反射镜可以用作二色性分束器与激光系统,以反射可见光的波长而透射红外线。

  • 聚光透镜-在广角荧光显微镜,所述集光透镜被定位电弧放电灯和垂直照明器之间。现代灯室都配备有调节旋钮,使集光透镜的平移聚焦灯放电等离子体球。集电极透镜收集的光通过广域和定向的光以用于传输到检体的垂直照明的后部。当一个荧光显微镜被配置为适当的科勒照明,集电极透镜用于聚焦电弧等离子体的放大的实像在聚光镜(物镜)的前部孔。

  • 有色玻璃滤光片- 玻璃滤光片包含嵌入式胶体或设计吸收特定波长的自由,而其他传输溶解的金属。在荧光显微镜中,有色玻璃滤光片曾经广泛地用于激发和屏障过滤器集和的紫外和红外光作为有效阻断。

  • 共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)- 光学显微镜的一个流行的模式,其中聚焦的激光束横向扫描沿栅格图案的试样的x和y轴。所发射的荧光(反射光信号)由一个光电倍增管检测并在一个计算机监视器上显示的像素。像素显示维度是由电子设备的采样率和光栅的尺寸来确定。个从焦平面发射远信号光子被设在一个平面上的共焦与试样针孔光圈挡。这种技术使得能够光学地沿着z轴切片标本。

    复合视图(投影视图)- 通过添加沿一个共聚焦或多光子荧光显微镜的z轴一起获取多个光纤段中创建一个看似三维图像(该技术也可以被用微分干涉对比光学使用)。在常规的宽视场荧光显微镜,立体标本图像往往由于排放产生的离即时焦平面模糊。当用共聚焦显微镜收集相同的图像往往非常尖锐。

  • 串扰 -  在标准滤波器术语的一个术语,它描述了最小衰减(阻塞)级以上的两个滤波器放置在一起以串联(背到后端)在指定范围内。过滤器的串扰程度应为荧光组配套的激发和障碍(排放)过滤器时,应认真考虑。二色镜通常包括在荧光滤光片组合串扰评估。减少或消除串扰有助于提供未从乘法染色标本,其光谱落在很大程度上出滤波器集合带宽的荧光团并发荧光发射的图像。

  • 菁染料(花青染料)- 含有一个集中的杂环恶唑基部分,花青染料是荧光探针首先由Amersham公司销售的,这是众所周知的高耐光性,良好的水溶性,并且相对高效量子产率的程度。花青染料找到许多应用如用于蛋白质亚细胞组分的荧光标记物,核酸,和。所述荧光染料可以是微调在分子水平上,以产生具有宽的激发和发射波长光谱的衍生物,并且可以是在结构上改变,以控制溶解性,非特异性相互作用(降低背景噪声),和物镜反应性。

  • 反卷积荧光显微镜解卷积分析是适用的算法来沿光(z)的获得的图像的一个贯通焦点堆栈轴线以增强特异性针对在图像堆栈的给定图像平面或多个焦平面光子信号的技术。显微镜必须配备安装于焦点齿轮组,以保证图像采集在试样焦平面之间精确限定的时间间隔的步进电动机。在典型的应用中,反卷积分析被用于去模糊,并使用荧光激发和发射(尽管该技术对其它照明模式也是有用的)从感兴趣的特定焦平面除去失焦光。最复杂的应用中应用去卷积分析,以整个图像的堆栈,以产生投影视图或三维模型。

  • descanning- 允许光通过在共聚焦显微镜检体发射的光的过程中由物镜收集并折回其路径返回通过扫描镜到二色镜。当descanning机构被正确地对准,在探测器针孔的荧光图像斑点保持稳定并且不会摇晃。

  • 双色分光镜(分光镜)干涉滤光器/镜组合在荧光显微镜滤波器常用设置,以产生发射和反射的波长之间的清晰的过渡。当在相对于入射照明和发射光束以45度角倾斜时,二色镜反射通过一个90度角的短激发波长上的检体,并直通到目镜和检测器系统发送较长发射的荧光的波长。制成与干扰薄膜用于荧光显微镜二色反射镜能够反射90%或更多的激发光的同时发射约90%的发射带的。该二色镜通常是包含荧光光滤波器块内三滤(激发,阻隔,两色镜)的核心要素。

  • 停留时间 - 在共聚焦显微镜的一个术语,指的的是,扫描的激光束被允许保持在对应于在图像中的单个像素空间中的单位时间的长度。通常,停留时间的范围为0.1到1微秒或更长的时间,但设置的停留很长的时间增加了漂白的速度并降低活细胞的生存能力。

  • 电子状态 在原子或分子,而这又决定了负电荷(电子)在分子内和分子几何分布的电子的整体结构。任何给定的分子可以在多种电子态(地面或多个兴奋),这取决于总的电子能量和电子的自旋对称的轨道中的一个存在。在室温下,大多数的分子中存在的电子状态用最少的能量(基态)。当分子吸收光子,电子被激发到更高的能态(激发态)。

  • 发射光谱 后它由原子或分子(荧光色素)发射的波长的频带(频谱)已被激发的光或能量从另一个辐射源的光子。后的荧光已发射的光子,则它返回到地面层次的能量状态,并准备用于激发和发射的另一周期。典型地,荧光发射光谱,其被绘制为相对强度作为波长的函数,被定位在比刺激激发光谱的较长波长的区域(实际上,发射的平均波长长于激发的平均波长) 。此外,该荧光发射光谱的波长范围和强度分布通常是独立的激发波长的光。

  • 落射照明(反射光)- 照明荧光和反射光显微术的模式。在一个反射或外延结构中,照明源(通常称为垂直照明灯)被放置在检体为物镜,它作为两个聚光和成像透镜系统的双重作用的同一侧。在荧光显微镜中包含的战略定位在光路内,以反映从在试样的方向上的灯的激发光并发射发射的荧光的目镜或探测器系统中的二色镜。

  • 激发(激发器)过滤器 - 从匹配滤波器组(或滤波器立方体)在荧光显微镜的光学列车的第一个元素。激发滤光器,连同其在该组贸易伙伴,通常是装在垂直(EPI)照明器和过滤器选择的区域从宽带光源(如汞或氙弧光放电灯),以产生波长的激发频带为荧光显微镜。激发滤光片经常产生如使用干涉滤光器技术的选择性带通滤波器,但着色(染色)玻璃它们也可以构成。

  • 激发光谱 波长的光谱,通常范围从紫外和可见光光谱,其能够激发荧光染料(原子或分子),以表现出荧光。通过扫描,通过荧光染料或荧光团的吸收光谱中产生的激发光谱,同时监测在一个单一的(峰值)波长的发射。在类似的吸收光谱的方式,激发是由于受激分子的振动和转动弛豫(内部转换)变宽。吸收和激发光谱是不同的,但往往重叠,有时,他们几乎无法区分的程度。

  • 滤波器斜率 - 光学滤波器的斜率是阻断和传输之间的过渡区域的滤波器配置的指示。一般来说,滤波器的斜率是由波长的滤波器具有一个指定的块级别和在这个区域的变化率的定义。两滤波器或截止波长有相同的削减,但仍有显着不同的阻塞水平和斜坡。非常尖锐的斜坡截止或切割区域发射波长窄带宽,而浅层边坡具有较大的带宽。

  • 荧光 通过该过程的合适的原子或分子,这是瞬时由外部辐射的吸收在适当的能量水平(通常是紫外光或可见光)激发时,释放所吸收的能量作为具有波长长于吸收的能量的光子。在荧光,电子提升到的激发轨道单重态配对(或相反的自旋)相对于在基态轨道的第二电子。其结果,返回电子的基态是自旋允许并迅速与光子的伴随发射发生。荧光激发和发射过程通常发生在小于纳秒。

    荧光各向异性 - 一个术语,指由于与入射的光子的电矢量的吸收偶极矩的瞬时对准荧光基团的选择性激发。类似的激发,以激发荧光团的荧光发射发生在一个平面的取向平行于发射偶极矩。过渡(偶极)激发和发射的时刻有一个明确的方向与染料分子的分子轴,并通过一个角度彼此分开。激发态的寿命期间的荧光去极化的旋转,将其排放的激发向量,产生一种机制来测量刚度(粘度)含荧光基团的环境。荧光各向异性定义为平行于偏振的令人兴奋的光的电矢量垂直于矢量强度的发射强度之间的差的比率,除以总强度。

  • 荧光相关光谱(FCS)- 主要用激光扫描共聚焦或多光子显微镜,荧光相关光谱是一个设计为确定在只包含一个卷或几个分子的分子动力学,关于化学反应速率,扩散系数,分子量,流速,和聚集产生的信息的技术。在FCS,小体积(大约1飞升)照射聚焦的激光束来记录从数字或占用容积作为时间的函数的分子的量子产率产生的自发荧光强度的波动。比较小的荧光团弥漫迅速通过照明量,以产生强度短,随机扫射。与此相反,较大的复合物(荧光团结合到大分子)移动更慢,产生更长,更持续时间依赖性荧光强度的图案。

  • 荧光和DIC显微镜结合 - 结合两个最强大的对比度增强的光学显微镜技术,荧光和微分干涉对比(DIC)可以耦合到图像的细节,同时观察活细胞中加入荧光基团的分布。因为DIC需要结构复杂的偏振片和双折射分光镜(Nomarski或Wollaston棱镜)使用透射光,对物镜视场图像必须被分别与反射光的荧光得到。由此产生的图像结合(覆盖)空间映射的荧光强度作为细胞结构功能。在某些情况下,荧光显微镜双色镜可以用来作为一个偏振器(分析器)使在这两种模式同时成像。

  • 荧光滤光片组 - 通常安置在方形光块,荧光滤波器组组成的激发和屏障(排放)以及一个双色镜滤波器。过滤块位于垂直照射,以上的目的,使入射光可以通过激发滤光片和双色镜反射从表面到样品。由试样发出的荧光是由目的收集并通过双色镜传送到目镜或探测器系统。荧光滤波器组对各种过滤器的组合来减少过滤器之间的串扰和最大荧光强度的带通区域匹配的记录。

  • 荧光原位杂交(FISH)- 没有直接关系的水生生物,荧光原位杂交技术是基于使用荧光标记的单链的互补序列(称作cDNA的)染色体DNA的靶序列之间的杂交,以确定特定的基因序列的位置。在一个方法称为直接FISH,荧光染料被直接耦合到互补的核酸探针,以使探针 - 靶杂交复合物,以用荧光显微镜进行观察。荧光标记的抗体的杂交后,以放大荧光信号和扩大可用于多个标记实验的荧光团的数目间接FISH包括结合到互补探针。

  • 荧光寿命 - 特征时间,一个分子返回到基态之前保持在受激状态。在激发态寿命,荧光团能够经历构象变化,以及与它的本地环境相互作用。的荧光寿命被定义为其中一个荧光团的初始荧光强度衰减到初始强度的1 / e(约37%)的时间。这个量是从激发态到基态的荧光衰减的速率常数的倒数。

  • 荧光寿命成像显微术(FLIM)- 一个成熟的技术,使两者的荧光寿命和整个图像中的每一个位置的荧光基团的空间位置同时记录。该方法提供了一种机制来研究环境参数,如pH,离子浓度,溶剂的极性,和在单个活细胞的氧张力,呈现的数据在一个时间和空间阵列。的纳秒的激发态寿命的FLIM测量是独立的本地化的荧光团的浓度,光漂白效应,和路径长度(试样厚度),但激发态反应如共振能量转移的敏感。

  • 在漂白荧光丢失(FLIP)- 在相关的FRAP的技术,一个限定的活细胞内的荧光的区域进行重复漂白由照明用强烈照射。在一个测量时间段,这个动作将导致荧光信号的完全丢失整个细胞如果所有的荧光团能够扩散到正被光漂白的区域。通过计算,在其中的荧光从整个单元熄灭的速率,物镜荧光团的扩散迁移率可以被确定。

  • 荧光显微镜- 在光学显微镜的一种流行的临床和研究的技术依赖于荧光分子的激发与一个特定的波长区域产生一个图像在更长的波长的荧光发射产生的次级。现代荧光显微镜配备有反射光照明,将中性密度过滤器和专业相结合的干涉滤光片分离入射光从所检测到的荧光发射。

  • 荧光相差显微镜结合- 传统相衬光学上可加上荧光显微镜来观察活的荧光团和固定细胞的空间分布和映射的发光强度,以特定的结构和细胞器。因为相位对比技术需要发送一个与一个环状孔(聚光镜环形)改性并检测到与空间滤波器(相板),其定位在所述物镜后焦平面光照度,视场必须被独立地选自荧光,以便捕获以获得最佳的对比度。然后将得到的图像进行组合(叠加)在空间上映射荧光强度作为蜂窝结构的函数。部分厂家报价低密度相板,使活细胞的相衬和荧光的同时成像。

  • 荧光漂白后恢复(FRAP)- 平移移动(横向扩散系数)的荧光标记的大分子和小分子可以通过光漂白恢复技术确定。在FRAP,非常小的,选定的区域(直径为几微米)受到强烈的照明,通常用激光,以产生完整的光漂白荧光团在该地区。其结果是一个戏剧性的减少或消灭荧光。在光漂白速率和脉冲,在漂白区荧光强度的恢复程度监测作为时间的函数产生的荧光团和恢复的动力学类型信息。

  • 荧光共振能量转移(FRET)- 共振能量转移现象的一种适应荧光显微镜以获得定量的时间和空间的蛋白质,脂质,酶的结合和相互作用的信息,和在活细胞中的核酸。FRET显微镜是利用稳态和时间分辨技术进行的,但时间分辨FRET成像具有更准确的映射的供体-受体的距离。一个标准的荧光显微镜配备适当的激发和发射滤波器和一个敏感的摄像机可以进行FRET成像。

  • 荧光斑点显微镜(FSM)- 一个广角和共聚焦显微镜采用荧光标记的亚基浓度很低的兼容技术(例如,微管蛋白)减少荧光远离焦平面,从而提高活细胞较厚的区域的标记的结构和动力学的能见度。这是通过标记只有一小部分的感兴趣的整个结构完成。荧光斑点显微镜已经非常有用的定义运动与细胞骨架元素的聚合动力学,如肌动蛋白和微管,在活细胞中。

  • 荧光染料 天然或合成的染料或分子,其能够表现出的荧光。荧光染料(也称为荧光分子,探针,或荧光染料)通常含有氮,硫和/或氧与离域电子系统和反应性部分,使附加到一生物物种中的化合物的多核杂环分子。

  • 荧光 - 结构域或一个分子能够表现出荧光的特定区域。荧光物质可分为两大类,内在的和外在的。固有荧光的生物结构和其他材料的自然发生。外在的荧光基团被添加到一个试样不显示所需的光谱(荧光)的性质。在许多情况下,荧光团是由一个小的芳香分子(荧光染料)通过化学反应或被吸收到一个更大的大分子。典型的例子包括吖啶橙插层的连续的DNA的碱基对之间,在结合蛋白或抗体的荧光基团,和四吡咯环系统中的叶绿素。

  • 康登原理 - 一个基本概念的荧光现象,这是基于这样一个事实:分子核电子跃迁期间是固定的(由垂直线在康登或雅布伦斯基图)。从基态跃迁到能量较高的电子激发态在如此短的时间内发生(测量飞秒),核没有足够的时间使。因此,唯一的电子从基态跃迁到激发态,可以是那些在基态和激发态的电子位置的概率最大重叠。

  • 半高全宽(FWHM)- 由玻璃或干涉滤光片透射波长的带通区域是由一个参数,称为全宽度半最大值描述(简称FWHM)。在切断边界切定义为上下波长产生的最大透射率百分之五十的过滤器,和中心波长(CWL)在通带波长区域的算术平均值。例如一个宽度为40表示传输带宽跨越40纳米,可以为在紫外,可见或红外区域的任何地方。宽也被称为半带宽(HBW许多教科书)。

  • 绿色荧光蛋白(GFP) - 从水母来源的天然蛋白的荧光探针水母这是通常使用的,以确定位置,浓度,相互作用,并在活细胞和组织的物镜蛋白的动力学。激发光谱和发射光谱增强

    绿色荧光蛋白基因(遗传衍生物)在489纳米和508纳米有最大值,分别为。为了将绿色荧光蛋白(或其任何遗传衍生物)进入细胞,该基因的DNA序列连接到编码感兴趣的蛋白质的DNA。在培养的细胞被转染的DNA修饰,它们能够表达嵌合荧光蛋白在显微镜下观察。
  • 谐波显微镜(HGM)- 谐波发生时,光激发事件涉及在多个谐波频率在特定合作发射结果两个或两个以上的光子(主要是,第二和第三)没有对光子的吸收。谐波频率的产生本质上是一个非线性散射过程产生的发射光子波长的两倍的频率或波长的一半(倍频)的入射光照明。光学显微镜,透明标本缺乏对称性与谐波技术成像的理想人选。不像典型的探针与传统荧光显微镜的照明技术的现状,改变激发光波长的发射波长产生相应的变化。此外,所发射的光的相干和保留样品的相位信息。

  • 热镜 - 专业双色干扰滤波器通常采用热量反射回光源的光学系统的保护。热镜可以用来插入到光学系统的入射角为零度和45度之间变化,并且是有用的各种应用在生热会损坏组件或照明光源的光谱特性的影响。波长从750到1250纳米的红外热反射镜系列。通过发射可见光而反射红外热反射镜,也可以作为双色分光镜在荧光显微镜专业的应用。

  • 免疫荧光显微镜 -  荧光显微镜,分子靶向的物种模式(蛋白质,核酸,膜,等)标本中是高度特异的荧光抗体标记。在标记抗体已被选定的波长区域兴奋,二荧光发射收集的目的形式的标本图像。抗体是通过联轴器直接与荧光标记(荧光染料;被称为直接免疫荧光法),或与第二荧光抗体识别抗原表位的抗体(间接免疫荧光法)。

  • 增强硅增强靶(ISIT)相机 - 摄像管用于微光成像应用,如试样具有很低的量子产率的荧光显微镜。这些电子管基本上是一个硅增强靶(

    )管的像增强器耦合的光纤作为第一光放大阶段加入改性。

  • 干扰滤波器- 一个滤波器的透射或反射的波长的一个特定的区域或带,在荧光显微镜中常用的分离激发光的荧光发射。干扰滤波器是通过几种绝缘材料或绝缘材料和金属薄膜的连续层的交替层的制备。介电层之间的间距(或之间的介电层和金属层)都仅限于1/4或半个波长允许建设性干涉和加强传播的光通过滤波器在特定波长。所有其它波长的光产生破坏性干涉,吸收或反射,但不通过过滤器。

  • 内在的生命周期 - 定义为在任何过程,竞争激发态失活没有电子激发态的寿命,固有寿命测量的荧光的衰减速率常数的倒数。在实践中,荧光寿命的测量是一个组合的固有荧光寿命和非荧光过程(淬火,非辐射弛豫,等)导致的激发态弛豫。测得的寿命总是小于固有寿命和量子产率的一个指标。

  • 等色点- 一个色点通常观察时的激发或发射光谱的荧光染料进行化学或物理反应的平衡是作为一个记录每个物种的浓度的函数。曲线的发射与波长(或频率)这样的混合物通常会在一个或多个点相交(波长),称为色点。效果也可能为一组的两个或更多无关的光谱中出现,非相互作用的荧光染料具有相同的总浓度。在一个单一的化学物种,色点会出现在所有波长的摩尔消光系数相等。作为一个例子,该荧光染料Fura-2激发光谱显示一个色点在362纳米时,稀溶液进行滴定钙。

  • 雅布伦斯基图- 一个能级的荧光分子的基态和激发态电子占据的图形化描述。单重态和三重激发态通常分别说明了,但附近的另一。雅布伦斯基图确定的电子态和振动能级的能量的相对位置作为一系列的水平线。国与国之间的电子跃迁是由垂直线表示(激发和发射),而内部转换,振动弛豫,淬火现象的波形垂直线表示。系统中的单重态和三重态之间的交叉的斜直线或波浪线描绘。

  • 液晶可调谐滤波器(LCTF)- -电子控制装置,使光成像质量过滤而提供光学显微镜清晰孔径。这些过滤器操作通过一系列的波片是由双折射材料层和液晶层,夹在两个线性偏振器之间。液晶层的双折射是通过改变施加到透明导电层相邻的层电压微调。偏振光进入滤波器进行波长依赖旋转的波片,其衰减和转换成由分析仪的幅度变化(第二偏振器)。LCTFs旨在控制通过改变液晶的双折射特性和串联使用多个波片参数滤波。

  • 长通(LP)滤波器- 一种光学干涉或有色玻璃滤光片衰减较短的波长和发射波长较长(通过)对物镜光谱的活动范围(紫外,可见,或红外)。长通滤波器,它可以有一个非常陡(简称边缘

    过滤器),通过对波长的峰值在传输百分之50切。在荧光显微镜,长通滤波器常用于双色镜和屏障(排放)过滤器。使用旧的术语高通
    描述长通滤波器是不要因为它更准确地指的是频率而不是波长。
  • 发光 - 从任何物质的光的发射(通常是一个分子或原子)发生从电子激发态的产生可以通过物理(光吸收),机械,或化学机理。发光形式分为两类,荧光磷光,这取决于激发态的电子结构和排放途径。产生的发光可以通过紫外线或可见光光子激发发生(光致发光),电子束(阴极射线发光),应用热(热释光),化学能量(化学发光),生化酶反应(驱动生物发光),或者通过能量从机械的动作(摩擦发光),如摩擦。

  • 微通道板 - 一个板,包括一个紧凑的阵列与金属壁的毛细管,这是专为二代放大光电子信号(高代)图像增强器。从增强靶光电子被加速到板,经过多次的碰撞和与管壁的电子放大的事件,导致在一个大的电子级联和原来的光子信号放大。微通道板是用于检测在荧光显微镜非常微弱的发射信号。

  • 镜像规则 - 荧光发射光谱通常是激发光谱的镜像时的相对强度对波数(相对于波长)的函数作图。发生这种现象是因为受激电子回到一个特定基态振动能级的概率有关的相似的振动和转动能量状态之间在地面上的状态与那些存在于激发态的程度。实际上,最可能的返回通路对电子从第零振动基态中的第一激发态的激发过渡到第二振动水平是从处于激发态的第零级的振动的第二振动水平,在基态(来自S对激发(0)=0〜S(1)= 2,接着发射从S(1)= 0至S(0)=2)。

  • 摩尔消光系数- -广泛应用于光谱的领域,显微镜,荧光,摩尔消光系数通常是由希腊符号表示εε)和在转换单元的摩尔浓度的吸光度为多种化学物质的单位有用。消光系数是通过在参考波长测量吸光度(吸收分子的特性)为1摩尔(M)浓度(一摩尔每升)在具有厘米路径长度比色皿物镜化学。参考波长通常是最大吸收在紫外和可见光光谱的波长。消光系数是一个分子对光的吸收能力的直接测量。

  • 单色- 一束光,是由一个单一的波长。单色光的概念是很容易想象,但这一现象,由于海森堡的不确定性原理,实际上并不存在于自然界中。在实践中,单色光确实不局限于单一波长,而是一个窄带组成的两个或更多的波长。即使从激光的单色辐射,激发原子源,或一个窄带干涉滤光片具有可测量的带宽。

  • 多重荧光滤光片组 - 设计用于同时观察,显微摄影,或数字成像的多个荧光信号,该滤波器组包含专门的干扰滤波器调谐通过两个或两个以上的波长区域。集合中的每个滤波器的传输配置文件包含多个波峰和波谷的透射和反射特定的激发和发射波段类似于传统的单探头过滤器的组合。配准误差和图像的变化时所发生的多个探针依次进行单独的过滤器组合与多个探针滤波器组消除。然而,带宽的限制,加上拒绝某些波长不能和传输特征的有限的陡度,降低了这些滤波器的性能集比较特定的荧光染料单独过滤器。

  • 近场扫描光学显微镜(NSOM)- 近场成像时发生的亚微米光学探针位于一个很短的距离的样本和光通过在探针尖端的小孔透射。近场是指尺寸小于一个波长的入射光在表面的表面上方的区域。近场区内,瞬逝光不衍射极限的纳米空间分辨率是可能的。这种现象使非衍射极限的成像和光谱的样品,是不可能与传统的光学成像技术。

  • 中性密度(ND)滤波器- 广泛用于各种光学显微镜的应用,中性密度滤光镜的颜色中性灰(类似玻璃)和旨在减少透射光强均匀分布在一个小数量的波长或整个波长光谱不改变照明的光谱分布。中性密度过滤器是用于控制在荧光显微镜的照明强度的理想因为高强度的电弧灯常用的光源不能用可调电源控制电压调节。

  • 尼普科夫圆盘- 一个薄的不透明的盘用激光共聚焦显微镜产生一个真实的图像,可以目视检查或记录在一个高分辨率的数码相机系统。相反,传统的单点扫描仪器产生的,是由一个光电倍增管产生的信号重建,在计算机显示器上显示图像。“尼普科夫圆盘含有微小针孔成千上万,这在高速运转时,提供并行的微型衍射受限点从每个针孔试样的扫描。从样品的荧光发射被重新聚焦在磁盘相同的针孔在拒绝的光聚焦在传统的共聚焦显微镜单针孔提供相同的功能。

  • 光学(分子)荧光笔 光学镊子,可选地被称为一个单光束激光陷阱采用从通过红外激光器发射的光子流的辐射压力,以俘获或捕获和重新定位微观对象,如蛋白质包被的珠。这种技术已被应用到测量由马达蛋白运动和细胞粘连的强度产生的力。虽然激光镊子或最常在宽视场荧光显微镜使用时,它们也被并入共聚焦和多光子成像系统。

  • 珀尔帖热电制冷 - 在数码相机用于荧光显微镜的一个共同特征,Peltier冷却系统包括一个双金属片的一个表面上成为热点和冷的另一个电流中的应用。这些设备可用于快速和有效地冷却的电荷耦合器件(CCD)在50和60摄氏度以下,在一个紧凑的空间环境温度。冷却的CCD相机系统可以集成电荷的光电二极管中更长的时间比传统的非制冷设备没有显着增加的噪音水平。

  • 磷光 - 光的辐射(光子)从激发三重态在激发轨道电子具有相同的自旋取向为基态的伙伴。因为一个三重态跃迁到基态是禁止通过量子力学的规则,磷光发射速度慢得多(以毫秒到秒)比荧光观察。在一般情况下,磷光通常不会观察到溶液中,其中大多数化学和生化环境,室温。

  • 光活化 - 基因编码的荧光蛋白,通常很少或根本没有显示的初始荧光的激发下,在成像波长,但大大增加其荧光强度在不同的照射激活后(通常较低)的波长,称为光敏。这表明在蛋白质活性,绿色荧光蛋白变体,称为PA-GFP,是最广泛的研究。

  • 光漂白(衰落)- 荧光永久损失的分子由于光子诱导化学损伤或共价修饰。在一般情况下,漂白时发生的荧光发生系间窜越从单重激发三重态。在激发态分子通过与相邻的氧分子或复杂的化学反应很容易修改。后者的物种的反应将永久破坏的荧光和产生单线态氧自由基等生物分子的化学修饰。荧光光漂白后已,它通常不能恢复。光漂白率可以通过降低激发光通量或通过限制氧浓度大大降低。

  • 光电倍增管(PMT)- 电气装置的设计和放大的光子信号采集。入射的光子击中物镜的光电倍增管上解放自由电子,被加速到一个倍增电极依次释放电子放大的流。几种光电倍增管的串联排列,产生巨大的放大程度从每个原始光子然后发送信号处理电路。不同于面阵探测器如电荷耦合器件(

    CCD),光电倍增管不形成图像。

  • 光毒性- 一个活标本过度暴露于高强度光照损伤。光毒性的水平普遍降低波长的增加,但这一现象背后潜在的众多机制了解甚少。大多数活细胞显示增强的光毒性水平时同时暴露于合成的荧光物镜特定的亚细胞位置,如细胞核,线粒体,高尔基体,内质网。

  • 针孔- 在激光共聚焦显微镜,可变光阑小孔孔放置在光源和检测器使显微镜对试样中产生焦平面的光学切片。在滤波器的术语,针孔是指在涂膜小小休息(在干涉滤光片薄膜主要产生粉尘或碎片)由在衬底中的应用。针孔的大小是衡量的标准在特定条件下使用的高强度照明。

  • 多色镜(polychroic分光镜)- 一种专门的镜或分束器,是用来传输从试样的荧光发射多通带区域,而反射其他定义的波长区域对应的激发带。多色镜多波段荧光过滤器组合为消除登记转移时,成像探针在一个样本的关键部件。最复杂的多色镜可以反映三个或更多的激发带和发射至少三个发射带。

  • 量子效率- 由数字图像传感器行业常用的一个术语,量子效率是衡量图像传感器的有效性(如电荷耦合器件,CCD)从入射的光子产生电子电荷。定量,量子效率是指一个参考时间期间的每一个光电二极管产生的电子入射光子数。量子效率的变化是由于传入的电磁辐射频率的依赖基板入射波长的函数的吸收系数。在实践中,由于二氧化硅,氮化硅薄膜干涉效应,并在图像传感器的表面多晶硅也将导致量子效率的波长依赖性。大部分厂家目前热像仪量子效率是一个阴谋与目的波长比较。

  • 量子产率- 荧光发射效率的定量测量,一种荧光染料或荧光量子产率表示为发射的光子数吸收光子数之比。换句话说,量子产率表示的概率,一个给定的激发荧光产生的光子发射(荧光)。量子产率通常值0和1之间的范围内,与荧光分子探针显微术中常用的量子产率的范围从非常低(0.05或以下)几乎统一。一般来说,高量子产率在大多数成像应用中是可取的。一个给定的荧光量子产率的变化,有时大的极端,与环境因素,如pH值,浓度,溶剂的极性。

  • 淬火- 在荧光发射由于环境条件如pH,离子强度,荧光染料的溶剂效应降低,或局部高的荧光染料,减少排放的有效浓度。淬火是表现在激发态的电子基态非辐射弛豫。激发荧光基团可以通过共振能量转移猝灭当他们在靠近受体分子的激发态能量可以转移。

  • 红色荧光蛋白(RFP)-荧光蛋白来自海葵属羽毛,作为荧光探针来确定位置,浓度,相互作用,并在活细胞和组织的物镜蛋白的动力学。为了把RFP进入细胞,该基因的DNA序列连接到编码感兴趣的蛋白质的DNA。在培养的细胞被转染的DNA修饰,它们能够表达嵌合荧光蛋白在显微镜下观察。

  • 共振能量转移(RET)- 一个过程,在激发态的荧光基团供体的激发能量转移到相邻的(在10纳米)受体生色团的非辐射,通过偶极-偶极相互作用。供体和受体的吸收谱带发射光谱之间的重叠是通过这种机制的能量传递要求。能量转移表现为淬火的供体和受体的存在荧光的增加(敏化)的受体的荧光发射。

  • 划痕和挖- 缺陷对那些在军事规格标准来衡量光学表面发现。划痕表面缺陷的长度远远超过宽度,同时挖掘指颗粒和在内部或存在嵌入在过滤器的暴露表面的涂层的小气泡。划痕的厚度被测量并以微米和挖,坑的直径规定,并且气泡被记录在10微米单位。例如,一个80/50刮伤/坑过滤器规范建立了80微米的划痕和500微米的挖掘范围。完整的规范也限制允许的瑕疵在整个表面面积的数量。

    短通(SP)的过滤器- 光学干涉或有色玻璃过滤器,在物镜光谱(通常是紫外和可见光区域)的活性范围衰减较长的波长和发送(传递)更短的波长。短通滤波器,其可具有一个非常尖锐的斜率(被称为边缘过滤器),是由截止波长在峰值发送的50%进行说明。在荧光显微镜中,短通滤波器被经常使用在二色反射镜和激发滤波器。使用低通的旧术语来描述短通滤波器现在气馁,因为它更准确地指的是频率,而不是波长。

  • 信号噪声比(S / N)- -光信号从样品的噪声标准比(光)的背景。噪声被定义为噪声分量的方差贡献的总和的平方根。在噪声光子有限公司和背景噪声可以通过背景信号的平方根近似的情况下,信噪比定义为标准偏差的样本信号区分背景信号,平均数。荧光显微术中,信噪比可以由过度的背景信号由于染色技术或非常低的信号从感兴趣的探头妥协。

  • 硅增强靶(SIT)相机- 一个专门的视频摄像机所设计的低光照条件下,往往为准荧光显微镜下进行操作。到SIT摄像管包含一个光电阴极,可以加速光电子在硅二极管靶板大幅放大信号。扫描电子束中和随后的物镜,而生成包含该信号一个电子束电流。

  • 单重态 - 对于任何多电子系统(在原子和分子),当电子自旋都是成对的,该电子配置被称为单重态。的原子或分子的自旋量子数(S)是在系统内的电子自旋的总和的绝对值。这种系统的多重性被定义为量2S+ 1,并与在单重态的双电子系统反平行(配对)旋转时,多重性为1与自旋量子数是零。

  • 光谱成像 - 它利用硬件一种先进的荧光技术(通常并入到共焦检测器单元),以所发射的光从多个荧光团为独立的光谱分量分开。线性分解是所附的计算过程中,有关反卷积,它使用频谱从每个荧光团就好像它是固定的位置,以分离或UNMIX分量信号的点扩散函数。该技术是可用于区分不同的荧光团具有高度重叠的光谱曲线的强大的分析工具。

    线性分解 - 涵盖具有恒定的照明和观察进行的所有的成像和测量,稳态荧光是荧光实验的最常见的类型。试样被照亮用过滤的光的连续梁,以及荧光强度或发射光谱记录有一个检测器。后立即暴露于激发光照的大多数在荧光显微镜观察的标本达到稳定状态。

    受激发射损耗显微镜(STED)- 展览空间分辨率超过衍射极限的限制,受激发射损耗显微镜是一种新兴的技术,使用相对物镜实现轴向分辨率低于50纳米的。该技术依赖于在激光器采用同步的激光脉冲激发荧光团和空间协调的圆形钢脉冲消耗发射扫描焦斑周边抑制激发分子荧光。荧光是在现场周围的抑制,但不在中心,从而大大降低了荧光光斑尺寸与分辨率增加承诺。

  • 斯托克斯移- 包括荧光激发和发射的光子能量或波长之间的差异通常被称为斯托克斯频移在乔治G.斯托克斯的荣誉,谁第一个观察到的现象在1852,在剑桥大学学习。在实践中,斯托克斯位移的荧光分子的光谱激发和发射最大值之间的波长差的测定。这个值变化很大,这取决于荧光染料的电子配置,但范围可以从几纳米到几百纳米。例如,斯托克斯偏移荧光素是约20纳米,而200纳米卟啉。斯托克斯的转变是在荧光显微镜的伟大的工具,因为它使分离的激发和发射波长的干涉滤光片。

  • 表面平整度(过滤器)- 在光学应用的一个术语,表面平整度是衡量从一个完美的平面光学元件表面的偏差。在荧光滤光片设计的光学显微镜,表面平整度在相应的分数或倍数绿色可见光波长的测量(550纳米),橘红色(630纳米),或使用一个特定的带通滤波器的中心波长。当平面波从镜子或过滤器的表面反射,实际的波前畸变是两表面的平面度值。在双色镜,表面的平整度是通过从正面反射的光的波前畸变的测定(反射)表面。

  • 薄膜干涉涂层- -干扰滤波器的主要组成部分,这些涂层是采用几种介质材料或介电材料和金属薄膜连续层的交替层的制备。介电层之间的间距(或之间的介电层和金属层)都仅限于1/4或半个波长允许建设性干涉和加强传播的光通过滤波器在特定波长。所有其它波长的光产生破坏性干涉,吸收或反射,但不通过过滤器。每一层的干涉膜是无色的,但在层与层之间的多个接口创建的思考并通过干扰选择性地反映某些波长和传播他人,带有明显的色彩渲染过滤器。

  • 时间分辨荧光- 用于测量强度和各向异性衰减,时间分辨荧光测量依赖于暴露试样的短光脉冲,在脉冲宽度通常短于荧光的衰减时间。荧光发射强度的衰减通常是用高速检测系统,允许的强度和各向异性是一纳秒的时间尺度上的测量记录。

  • 全内反射荧光显微镜(TIRFM)- 技术设计与光束旅行两个不同的折射率的介质之间产生的倏逝波荧光标记的活细胞表面探头。在实践中,入射激光束是在临界角反射(全内反射)遇到显微镜载玻片和含有细胞的水介质之间的界面时。在几纳米的表面的荧光团的倏逝波激发,而那些远不受影响。该技术通常被应用于研究分子与表面的相互作用,该地区是非常重要的,广泛的学科在细胞和分子生物学。

  • 透射波前畸变(TWD)- 引入的失真度为平面波时,它是通过一个光学元件透射。透射波前畸变是一个波长的分数或倍数的测量(通常为550或630纳米)。的透射波前产生的表面平整度的变化以及光学元件的外表面的失真,以及来自内部的不连续性和折射率不均匀性。

  • 三重态- 对于任何多电子体系(原子和分子),当电子的自旋不配对的电子结构,称为三重态。同时,对其他量子数相等的值,较高的多重态的能量较低的状态。因此,一个激发态具有比相应的单重态能量较低的。自旋量子数(S)原子或分子的电子自旋的总和的绝对值范围内的系统。这样一个系统的多样性被定义为量2S + 1,和具有平行于三重态一二电子系统(不成对)的自旋,自旋量子数为1的重数是3。

  • 双光子显微镜(多光子)- 一个衍生技术,激光扫描共聚焦显微镜在荧光激发是基于红外线或长波长的可见光激光束的能量密度被调整到允许的频率增加一倍或两倍于试样的光束的聚焦点。在样品的荧光团同时由两个或三个光子激发产生激发态的跃迁,相当于单光子荧光。例如,两和三光子激发在900纳米相当于450和300纳米激发高能量的光子,分别。多光子显微镜能够深入渗透到厚的组织和消除针孔孔径的需要,因为荧光发射被限制到一个单一的焦平面。奥林巴斯显微镜

  • 体绘制- 技术使用的算法来创建任意角度的三维图像的计算机可视化而不需要任何中间转换的集合表示表面几何数据。在激光扫描共聚焦显微镜,体积渲染通常是在光学部分进行堆栈从荧光样品聚集在三个维度产生试样的半真实的模型。

  • 楔形(平行)- 在弧分或从平坦的光学元件(通常是一个过滤器或窗口)的外表面之间平行变化的弧秒的测量。显著楔角可以引入一个角偏差对波前穿过元件,从而导致图像的变化和准误差时,视神经位于成像路径。对于一个典型的过滤器元件或窗口,角度偏差的水平为约二分之一的楔角。在内部覆盖表面楔工件可以产生重影图像,作为离轴内部反射的结果。

  • 变焦 - 在激光扫描共聚焦显微镜,变焦倍率控制允许相当水平的灵活性以不同扫描在试样上的光栅区域,并因此提供在横向(XY)试样平面像素尺寸的连续控制。通过使显微镜的动作中符合的两个以上的像素每最小光学分辨图像点奈奎斯特/ Shannon采样准则优化图象信息内容的变焦控制协助。变焦控制通过调节所述电流计的电流水平调节扫描镜偏转的程度。




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