弗雷德·科尼格于2020年12月15日发布

荧光显微镜与光学显微镜

荧光显微镜和光学显微镜是用于观察细胞或细胞成分的特定成像技术。它们都有各自的情境优势和劣势——在这些方面，一个比另一个更有效。事实上，荧光实际上是光学显微镜的一种特殊形式，它能够在某些情况下产生更好的结果——尽管它在其他情况下并不合适。

什么是荧光显微术?

近年来，光镜技术进一步发展，技术和工具也得到了发展。荧光显微镜就是一个很好的例子。这种特化利用荧光染料(称为荧光团)对细胞或分子成像，这些荧光染料被注入或浸泡在观察样品中。

显微镜的光刺激了这些荧光团，使它们发出自己的光。然而，这种新的光能量更少，波长更长。因为是这种新的光提供了图像，而不是外部光源，我们说荧光显微镜使用的是反射光，而不是透射光。

例如，绿色荧光蛋白(GFP)使用蓝光激发并发出波长更长的绿光。然后可以使用滤光片去除周围的光线辐射，隔离荧光灯，以便更好地观察。

荧光显微镜通常用于成像细胞结构和其他结构特征。使用它，我们可以在许多其他细胞中对特定的细胞进行成像，检查细胞的活力，甚至观察遗传物质(DNA和RNA)。

光学显微镜利用可见光和放大镜来观察非常小的物体，其细节程度是肉眼无法达到的。光学显微镜已经有500年的历史了(当然，这些年来它们有了很大的改进)，它被第一次用于观察细胞，为科学事业带来了新的分支。

染料常用于增强细胞或组织的清晰可见性。常用的物质如苏木精和伊红被用来给主要成分上色，比如细胞核(被涂成紫色)和细胞质(被涂成粉红色)。还有其他更专业的染料，当特定的结构需要从视觉上识别或与周围的结构隔离时使用。

已经开发了一些方法来在紧急情况下快速检查某些细胞，或者当由于某些其他原因需要以对时间敏感的方式获取信息时。例如，在医院里，组织通常被冷冻在二氧化碳中，然后用切片机进行切片。然后用光学显微镜检查样品。如此快速的转变意味着医生甚至可以在对取样对象进行手术的同时，获得重要的新信息。

光学显微镜使用400-700nm范围内的光——在这个范围内光是人眼可见的——但荧光显微镜使用更高强度的光。

由于传统的光学显微镜使用可见光，其分辨率受到很大的限制。另一方面，荧光显微镜，利用样品本身的荧光团产生的光，产生更详细和可靠的图像。

然而，传统的光学显微镜在显微镜中仍然有一个突出的位置，无论是与染料的结合，有时没有。在大多数情况下，它们使用起来比较简单，可以快速获取某些信息，因此在临床环境中，如子宫颈抹片或活检检查，它们非常有用。

荧光显微术与其他类型的光学显微术一起使用，因为它利用反射光而不是直射光生成图像。因此，它可以与相衬显微镜等技术一起使用。

一些光学显微镜技术可以同时成像活的和固定的样品，但有时由于光的强度会造成损伤，导致噪声增加和所需信号的清晰度下降。另一方面，荧光显微镜在长时间观察下受到细胞漂白倾向的限制。如果发生这种情况，荧光会减少，图像质量也会下降。

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