میکروسکوپ فلوئورسانس (Fluorescence Microscope) یکی از ابزارهای پیشرفته زیست پزشکی است که برای مشاهده ساختارهای سلولی و مولکولی با استفاده از خاصیت تابش نور فلورسنت به کار می رود. در این روش، مولکول ها یا سلول ها با رنگ های فلوئورسانس (مثل DAPI، FITC یا Rhodamine) رنگ آمیزی می شوند و وقتی در معرض نور خاصی (معمولاً فرابنفش یا آبی) قرار می گیرند، از خود نور رنگی مشخصی ساطع می کنند که توسط میکروسکوپ دیده می شود.
کاربرد میکروسکوپ فلوئورسانس چیست؟
این نوع میکروسکوپ برای مطالعه ی ساختارهای داخلی سلول مانند هسته، غشا، میتوکندری و پروتئین های خاص به کار می رود. در ژنتیک، ایمونولوژی و پاتولوژی مولکولی نیز برای تشخیص ژن های خاص، شناسایی ویروس ها، ردیابی پروتئین ها و بررسی عملکرد سلول های زنده استفاده می شود. همچنین در روش هایی مانند FISH (هیبریداسیون درجا فلوئورسانس) یا Immunofluorescence نقش اصلی دارد.
نحوه عملکرد میکروسکوپ فلوئورسانس
در این دستگاه، نور از منبع قوی (لامپ جیوه یا LED) به فیلترهای نوری عبور می کند و فقط طول موج تحریک کننده رنگ فلورسنت را به نمونه می رساند. مولکول های رنگی در پاسخ، نوری با طول موج بلندتر ساطع می کنند که توسط عدسی ها و فیلترهای دیگر جمع آوری و به تصویر تبدیل می شود.
این تفاوت بین نور ورودی و خروجی (به نام شیفت استوکس) باعث می شود تصویر فلوئورسانس واضح و قابل تشخیص باشد.
چه تفاوتی میان میکروسکوپ نوری و فلوئورسانس وجود دارد؟
در میکروسکوپ نوری معمولی، نور بازتاب یا عبوری از نمونه دیده می شود، اما در میکروسکوپ فلوئورسانس، نور ساطع شده از خود مولکول ها دیده می شود. به همین دلیل، دقت و وضوح تشخیص در این روش بسیار بالاتر است و می توان ساختارهای خاص را در میان اجزای پیچیده ی سلول شناسایی کرد.
انواع میکروسکوپ های فلوئورسانس
Wide-field Fluorescence Microscope: مدل پایه با میدان دید گسترده برای مشاهده نمونه های ثابت.
Confocal Microscope: با استفاده از لیزر و سیستم نوری پیشرفته، تصاویر لایه به لایه از سلول تهیه می کند.
Super-resolution Microscope: نسل جدیدی از میکروسکوپ ها با وضوح بالاتر از حد فیزیکی نور.
چه رنگ هایی در فلوئورسانس استفاده می شوند؟
رنگ های فلوئورسانس هرکدام به مولکول خاصی متصل می شوند. به عنوان مثال:
DAPI: برای رنگ آمیزی DNA در هسته سلول (آبی رنگ)
FITC: برای برچسب گذاری آنتی بادی ها (سبز رنگ)
TRITC یا Rhodamine: برای مشاهده پروتئین ها (قرمز رنگ)
این رنگ ها هنگام تابش نور خاص، نور رنگی مشخصی از خود منتشر می کنند که قابل مشاهده و ثبت است.
مزایای میکروسکوپ فلوئورسانس
توانایی مشاهده ساختارهای بسیار ریز و خاص سلولی
تشخیص چندین مولکول در یک نمونه با استفاده از رنگ های مختلف
تصویربرداری زنده از سلول ها در زمان واقعی
کاربرد وسیع در پژوهش های ژنتیک، داروسازی، ویروس شناسی و سرطان شناسی
محدودیت ها
با وجود دقت بالا، این میکروسکوپ ها گران قیمت بوده و رنگ های فلوئورسانس ممکن است با گذر زمان تخریب شوند (photobleaching). همچنین نیاز به کار در محیط تاریک و کنترل شده دارند.
