Товар добавлен в корзину
Перейти в корзину
Разработка и поставка лазерно-оптических компонентов и оборудования.
Резидент Технопарка ИТМО
+7 (812) 612-99-82
Санкт-Петербург
+7 (964) 442-90-01
Новосибирск
+7 (964) 442-90-01
Владивосток
8 (800) 551-57-49
Звонок бесплатный по РФ
Перезвоните мне
Оставьте заявку
Ru En
0
Каталог
Применение оптических компонентов

Оптические фильтры для лазерных флуоресцентных микроскопов

Описание
Схема
Компоненты

Флуоресцентная микроскопия (англ. fluorescence microscopy) — метод получения увеличенного изображения с использованием люминесценции возбуждённых атомов и молекул образца. Широко применяется в материаловедении и медико-биологических областях.

Молекулы способны поглощать кванты света и переходить в электронно-возбужденные состояния. Возвращение молекулы в основное состояние, сопровождающееся излучением света, называют флуоресценцией. Поглощение и флуоресценция обуславливаются строением энергетических уровней электронов молекулы и поэтому является специфическим, для каждого типа молекулы свойством.

Биологический материал, как правило, сам по себе флуоресцирует крайне слабо, но благодаря применению ярких и разнообразных флуоресцентных молекул (флуорофоров), способных специфически окрашивать разные структуры тканей и клеток, метод флуоресцентной микроскопии оказался очень ценным для медико-биологических наук.

Традиционные методы флуоресцентной микроскопии обладают существенно более низким разрешением по сравнению с электронной или атомно-силовой микроскопией. Однако в отличие от последних, оптическая микроскопия позволяет наблюдать за внутренней микроструктурой клеток и даже небольших организмов, причем не только фиксированных, но и живых. Благодаря этому флуоресцентная микроскопия оказалась наилучшим методом для изучения механизмов функционирования организмов на клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях.

Во флуоресцентном микроскопе образец облучается светом с большей частотой, а изображение получают в оптическом спектре. Излучение образца, соответственно, пропускается через фильтр, отсекающий свет на частоте возбуждения. Изображение флуоресцентного препарата может быть сфотографировано специализированной цифровой камерой. Пример флуоресцентный микроскопа на схеме.

оптиеские фильтры схема.png

С подробной информацией о выборе фильтров для флуоресцентных микроскопов можно ознакомится во вкладке Компоненты.

Оптические фильтры для лазерных применений
Дихроичные фильтры
Исследования Semrock

Оптические фильтры для лазерных применений

Лазерная флуоресценция становится все более популярной, к оптическим фильтрам предъявляется много новых и более жестких требований. Для лучшей работы лазера требуется очищающий лазерный фильтр, чтобы блокировать нежелательный свет на длинах волн, удаленных от фактической лазерной линии, включая спонтанное излучение, часто наблюдаемое в твердотельных лазерах и плазменных линиях газовых лазеров. Кроме того, фильтры должны быть достаточно прочными (LIDT), чтобы выдерживать высокую интенсивность лазерных лучей. Высокая оптическая долговечность в сочетании с прочной экологической надежностью фильтров с твердым покрытием, которые практически неуязвимы для термической и влажной деградации, устраняет необходимость когда-либо заменять фильтры для большинства применений в флуоресцентной микроскопии.

Фильтры возбуждения для лазерных применений также предъявляют особые требования к длине волны. Многие лазеры, такие как газовые и DPSS-лазеры, имеют очень точные и узкие лазерные линии, для которых требуется соответствующий узкий очищающий лазерный фильтр. В других системах лазерной флуоресценции используются либо несколько лазеров с одинаковыми длинами волн (например, 473 и 488 нм для возбуждения GFP - Green Fluorescent Proteins), либо полупроводниковые лазеры с диодной и оптической накачкой, выходная мощность которых может заметно варьироваться от лазера к лазеру, в зависимости от температуры или возраста. Эти системы требуют фильтра возбуждения с более широкой полосой пропускания. 

tn_diagramlaserbasedmicroscopes.gif


Например, полоса возбуждения УФ-излучения четырех диапазонного набора Semrock LF405/488/561/635-B 
предназначена для использования как с лазерами 375, так и с 405 нм, с длинноволновым краем с учетом
 диапазона ± 5 нм, неопределенность длины волны лазера 405 нм.

Фильтры в составе набора:
 FF01_390_482_563_640_25.png FF01-390/482/563/640-25 - Многополосный фильтр серии BrightLine®

Пропускание в диапазоне
370 - 647.1 нм 

   

Центральные длины волн:
 390 нм, 482 нм, 563.5 нм, 640 нм

 FF01_446_523_600_677_25.png FF01-446/523/600/677-25 - Многополосный фильтр серии BrightLine®    

Пропускание в диапазоне
 429.5 - 690.5 нм

   

Центральные длины волн:
 446 нм, 523.5 нм, 600 нм, 677 нм

 Di03_R405_488_561_635_t1_25x36.png Di03-R405/488/561/635-t1-25x36 - Многополосный дихроичный фильтр    

Многополосный дихроичный фильтр с краевыми длинами волн на 418.7 нм, 498.3 нм, 575.4 нм, 655.3 нм

Подходит для TIRF, PALM, STORM и STED


Дихроичные фильтры

Эмиссионные фильтры для систем лазерной флуоресценции должны обеспечивать высокую блокировку (OD> 6) на всех лазерных линиях, которые могут использоваться с набором фильтров, обеспечивая самый темный уровень фонового сигнала и в то же время обеспечивая отличную передачу эмиссионного сигнала. Эмиссионные фильтры, разработанные для широкополосных источников света, не всегда обеспечивают достаточную блокировку лазерных лучей и поэтому не подходят для использования в приложениях лазерной флуоресценции.

Дихроичные фильтры, разработанные для применений лазерной флуоресценции, покрыты просветляющим покрытием, чтобы максимизировать передачу сигнала излучения и устранить артефакты когерентных помех. Мощный лазерный луч возбуждения может стимулировать авто флуоресценцию, которая загрязняет сигнал излучения, поэтому следует использовать подложку с очень низкой авто флуоресценцией, такую ​​как плавленый кварц.

Дихроичный светоделитель может оказывать значительное влияние на качество изображения в определенных применениях, особенно если плоскостность (или кривизна) не подходит. Для большинства применений лазерной флуоресценции дихроичный фильтр должен быть достаточно плоским, чтобы не было заметного фокального сдвига. Это очень важно для таких приложений, как TIRF (Total internal reflection fluorescence) и микроскопия сверхвысокого разрешения.

Такие требовательные применения, как визуализация отдельных молекул с использованием TIRF, могут накладывать дополнительные ограничения на блокировку лазерных лучей в канале излучения, в то же время максимизируя сбор всех возможных фотонов от флуорофоров. В таких ситуациях обычные полосовые фильтры излучения могут быть заменены длинноволновым фильтром, настроенным на конкретную лазерную линию.

дихроичный фильтр.gif

Полосовые фильтры:
 FF01_392_23_25.png FF01-392/23-25 - Однополосный фильтр 392/23 нм серии BrightLine®    

Центральная длина волны: 392,5 нм

   

Ширина полосы:
 23 нм

 LD01_473_10_12.5.png LD01-473/10-12.5 - Однополосный фильтр 473/10 нм серии MaxDiode™    

Центральная длина волны:
 470 нм

   

Ширина полосы:
 10 нм

 FF01_563_9_25.png FF01-563/9-25 - Однополосный фильтр 563/9 нм серии BrightLine®    

Центральная длина волны:
 563,5 нм

   

Ширина полосы:
 9 нм

 LD01_640_8_12.5.png LD01-640/8-12.5 - Однополосный фильтр 640/8 нм серии MaxDiode™    

Центральная длина волны:
 640 нм

   

Ширина полосы:
 8 нм


Исследования Semrock

По наблюдениям инженеров Semrock, системы TIRF даже выигрывают от использования второго фильтра излучения в сочетании со всеми фильтрами лазерной установки. Основное назначение второго фильтра, который должен быть физически отделен от первого фильтра излучения, состоит в том, чтобы гарантировать, что свет возбуждения, рассеянный под большим углом, не попадет на путь формирования изображения к детектору.

Конструкции возбуждающих и эмиссионных фильтров, а также дихроичного светоделителя должны дополнять друг друга для получения максимально точной визуализации флуоресценции. Оптические фильтры играют жизненно важную роль в достижении максимальной производительности сложных и дорогих лазерных микроскопов, и разумно инвестировать в оптические фильтры, которые соответствуют характеристикам системы формирования изображений.

Связаться с инженером Бесплатный звонок