कम लागत वाली प्रतिदीप्ति और ब्राइटफील्ड माइक्रोस्कोप: 9 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

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प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी एक इमेजिंग पद्धति है जिसका उपयोग जैविक और अन्य भौतिक नमूनों में विशिष्ट संरचनाओं की कल्पना करने के लिए किया जाता है। नमूने में रुचि की वस्तुओं (जैसे न्यूरॉन्स, रक्त वाहिकाओं, माइटोकॉन्ड्रिया, आदि) की कल्पना की जाती है क्योंकि फ्लोरोसेंट यौगिक केवल उन विशिष्ट संरचनाओं से जुड़ते हैं। सबसे सुंदर माइक्रोस्कोपी छवियों में से कुछ प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शी के साथ एकत्र की जाती हैं; कुछ उदाहरण देखने के लिए निकॉन माइक्रोस्कोपीयू वेबपेज पर प्रस्तुत इन छवियों को देखें। प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी कई जीव विज्ञान अध्ययनों के लिए उपयोगी है जो एक विशिष्ट संरचना या कोशिका प्रकार पर ध्यान केंद्रित करते हैं। उदाहरण के लिए, मस्तिष्क में न्यूरॉन्स पर कई शोध अध्ययन प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी तौर-तरीकों के उपयोग पर निर्भर करते हैं जो विशेष रूप से न्यूरॉन्स की छवि बनाते हैं।

इस निर्देश में, मैं प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी के मूल सिद्धांतों और तीन अलग-अलग कम लागत वाले प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शी का निर्माण करने के तरीके पर जाऊंगा। इन प्रणालियों में आमतौर पर हजारों डॉलर खर्च होते हैं, लेकिन हाल ही में उन्हें अधिक आसानी से उपलब्ध कराने के प्रयास किए गए हैं। मैं यहां जो डिजाइन प्रस्तुत कर रहा हूं उनमें एक स्मार्ट फोन, एक डीएसएलआर और एक यूएसबी माइक्रोस्कोप का उपयोग किया गया है। ये सभी डिज़ाइन ब्राइटफ़ील्ड माइक्रोस्कोप के रूप में भी काम करते हैं। आएँ शुरू करें!

चरण 1: प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी अवलोकन

फ्लोरोसेंस माइक्रोस्कोपी के मूल विचार को समझने के लिए, एक घने जंगल की कल्पना करें जो रात में पेड़ों, जानवरों, झाड़ियों और जंगल में रहने वाली हर चीज से भरा हो। यदि आप जंगल में एक टॉर्च चमकाते हैं तो आप इन सभी संरचनाओं को देखते हैं और किसी विशिष्ट जानवर या पौधे की कल्पना करना कठिन हो सकता है। मान लीजिए कि आपकी रुचि केवल जंगल में ब्लूबेरी की झाड़ियों को देखने में थी। इसे पूरा करने के लिए, आप जुगनू को केवल ब्लूबेरी झाड़ियों की ओर आकर्षित होने के लिए प्रशिक्षित करते हैं, ताकि जब आप जंगल में देखें तो केवल ब्लूबेरी झाड़ियाँ ही प्रकाश करें। आप कह सकते हैं कि आपने ब्लूबेरी झाड़ियों को जुगनू के साथ लेबल किया है ताकि आप जंगल में केवल ब्लूबेरी संरचनाओं की कल्पना कर सकें।

इस एनालॉग में, जंगल पूरे नमूने का प्रतिनिधित्व करता है, ब्लूबेरी झाड़ियों उस संरचना का प्रतिनिधित्व करती हैं जिसे आप कल्पना करना चाहते हैं (उदाहरण के लिए एक विशिष्ट सेल या उपसेलुलर ऑर्गेनेल), और फायरफ्लाइज फ्लोरोसेंट यौगिक हैं। जिस मामले में आप फायरफ्लाइज़ के बिना अकेले टॉर्च चमकते हैं वह उज्ज्वल-क्षेत्र माइक्रोस्कोपी के समान है।

अगला कदम फ्लोरोसेंट यौगिकों (जिसे फ्लोरोफोर्स भी कहा जाता है) के मूल कार्य को समझ रहा है। फ्लोरोफोर्स वास्तव में छोटी वस्तुएं हैं (नैनोमीटर के पैमाने पर) नमूने में विशिष्ट संरचनाओं से जुड़ने के लिए इंजीनियर हैं। वे तरंग दैर्ध्य की एक संकीर्ण सीमा पर प्रकाश को अवशोषित करते हैं और प्रकाश की एक और तरंग दैर्ध्य को फिर से उत्सर्जित करते हैं। उदाहरण के लिए, एक फ्लोरोफोर नीली रोशनी को अवशोषित कर सकता है (यानी फ्लोरोफोर नीली रोशनी से उत्साहित होता है) और फिर हरी रोशनी को फिर से उत्सर्जित करता है। आमतौर पर इसे एक उत्तेजना और उत्सर्जन स्पेक्ट्रम (ऊपर चित्र) द्वारा संक्षेपित किया जाता है। ये रेखांकन प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को दिखाते हैं जिसे फ्लोरोफोर अवशोषित करता है और प्रकाश की तरंग दैर्ध्य जो फ्लोरोफोर उत्सर्जित करता है।

माइक्रोस्कोप डिजाइन दो प्रमुख अंतरों के साथ एक सामान्य ब्राइटफील्ड माइक्रोस्कोप के समान है। सबसे पहले, नमूना को रोशन करने के लिए प्रकाश तरंग दैर्ध्य होना चाहिए जो फ्लोरोफोर को उत्तेजित करता है (ऊपर के उदाहरण के लिए, प्रकाश नीला था)। दूसरा, माइक्रोस्कोप को नीले रंग को अवरुद्ध करते हुए केवल उत्सर्जन प्रकाश (हरी बत्ती) एकत्र करने की आवश्यकता होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि नीली रोशनी हर जगह जाती है लेकिन हरी रोशनी नमूने में विशिष्ट संरचनाओं से ही आती है। नीली रोशनी को अवरुद्ध करने के लिए, माइक्रोस्कोप में आमतौर पर एक लॉन्गपास फिल्टर नामक कुछ होता है जो हरी रोशनी को बिना नीली रोशनी के गुजरने देता है। प्रत्येक लॉन्गपास फिल्टर में एक कटऑफ तरंग दैर्ध्य होता है। यदि प्रकाश की तरंगदैर्घ्य कटऑफ से अधिक लंबी है, तो वह फिल्टर से होकर गुजर सकती है। इसलिए नाम, "लॉन्गपास।" छोटी तरंग दैर्ध्य अवरुद्ध हैं।

यहाँ प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी के कई अवलोकन हैं:

bitesizebio.com/33529/fluorescence-microsc…

www.microscopyu.com/technics/fluorescenc…

www.youtube.com/watch?v=PCJ13LjncMc

चरण 2: रे ऑप्टिक्स के साथ माइक्रोस्कोप मॉडलिंग

ऑप्टिक्स प्रतियोगिता में उपविजेता