蔡司光学课 | 荧光滤片知多少

2023-5-11 18:45

是什么吸引了蔡司君的目光?

是钻石的光芒,还是大闪蝶的翅膀?

哦~原来竟是实验室里五彩斑斓的荧光滤色片!

没错,今天蔡司君要为大家介绍的知识点,正是有关于荧光滤色片。

 

01什么是荧光滤色片?

荧光滤色片是应用于生物医学和生命科学仪器的关键元件,主要作用是在荧光显微光学系统中筛选激发光与发射光的特征波段光谱。

 

02荧光滤色片的真面目滤色片具体在什么位置呢,让我们一探究竟吧

1683801711479084.png

这个四四方方的黑色小模块就是今天的主角,它就放在显微镜的荧光转盘里,称为荧光滤镜组(fluorescence filter cube)。

 

▪ 荧光滤镜组主要由激发滤色片、分色镜和发射滤色片组成。

1683801728669990.png

1683801743469631.png

✓ 激发滤色片(EX):只能让特定波段的激发光通过

✓ 发射滤色片(EM):进一步过滤掉未被分色镜滤掉的激发光和其它杂散光

✓ 分色镜(BS):将激发光反射后照射到样品上,它只允许样品发射的荧光透过,经发射滤色片进入目镜或者CCD

 

一般荧光滤镜组会以目标激发物来命名:

如,用于紫外(UV)波段激发的DAPI染料成像 ,称之为DAPI滤镜组

1683801763117032.png

用于蓝色(B)波段激发的GFP和相关染料成像,称之为GFP滤镜组

1683801785418273.png

用于绿色(G)波段激发的Rhodamine 和相关染料成像,称之为Rhodamine 滤镜组

1683801803746334.png

合适的荧光滤镜组是得到高质量荧光图像的关键!

 

03荧光滤片的常见分类

细心的小伙伴可能留意到上文中出现好几次BP的字样,那这代表啥意思呢?

 

简单来说滤光片通常有三种方式筛选波段,分别是BP、LP、SP。同时根据实际应用又可分为单通和多通滤光片。

 

✓ 带通滤光片BP(band-pass filter)

允许某个范围内波段的荧光通过,比如下图中红线所示BP 420-450nm ,表示只能420-450nm的荧光通过,这种类型的滤光片被称为带通滤光片。是最为常见的。

1683801815208404.png

✓ 长通滤光片LP(Long-pass filter)

允许长于某个波段的荧光通过,比如下图中红线所示LP 510 nm ,表示长于510nm的荧光通过,这种类型的滤光片被称为长通滤光片。

1683801824959079.png

1683801832495200.png

✓ 短通滤光片SP(Short-pass filter)

允许短于某个波段的荧光通过,比如下图中蓝线所示SP 1064nm,表示短于1064nm的光通过, 这种类型的滤光片被称为短通滤光片。短通滤光片在普通的荧光显微镜中并不常见

1683801846407105.png

✓ 单通荧光片(Single Band Filter)

比如典型的单通荧光滤镜组FITC,激发滤色片和发射滤色片都只有一个带通(长通或短通),通常只激发和筛选FITC及相近染料的荧光,在实际应用中,单通滤片是最常用到的。

1683801866443704.png

✓ 多通荧光片( Multi Band Filter )

是指激发滤色片和发射滤色片都具有多个带通(长通或短通),比如下图所示,可以同时激发DAPI、FITC和Texas Red。

在实际应用中,多通滤片比较适合直接用眼睛观察,如果用于成像很大机率会出现串色现象。

1683801880923930.png

04如何挑选荧光滤光片?

如果您有多个荧光滤镜组,就可以拍出多色荧光图片啦,随之而来的重要问题就是——该如何选择制样时的多种染料?如何了解染料或者蛋白的激光和发射光波长?

 

其实很简单,在大家购买染料时说明书中会写明最大的激发光和发射光波长,或者大家可以通过蔡司Light Lab(iSO系统) 或Spectra Viewer (Android系统) App进行查询。

1683801894142033.png

由于多色荧光经常会遇到串色的问题(crosstalk),如果您有串色方面的困扰可以参考蔡司光学课之《多色荧光光谱拆分》(点击查看)。

 

荧光滤镜组选取的原则是在成像端尽可能让荧光(发射光)透过,同时防止其他荧光串色,以获得最好的信噪比。在实际应用中,小伙伴们可以根据实验需要提前和蔡司的技术人员充分沟通后,获得最佳匹配方案。


领域:其他