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荧光滤光片介绍

作者 IDEX Health & Science

transmission graph illustrating the use of a fluorescence filter

一个分子吸收其吸收谱带波长范围(即吸收光谱内)的光,然后几乎发出较长的位于其发射谱带波长范围(即发射光谱)内的光,此时,就会发生光学荧光。为了达到分析的目的,强的荧光分子(亦被称为荧光团、荧光染料)专门用于连接到生物分子或其他感兴趣的目标,用于鉴定、定量、甚至实时观察物质的生物和化学活性。荧光染料因为具有独特的灵敏度、高特异性和简单性,被广泛应用于生物技术和分析检测中。大多数荧光仪器,包括荧光显微镜,都是基于光学滤光片。

有关设计荧光多路复用系统的相关注意事项的更深入概述,点击此处

荧光设备中包括了什么滤光片?

fluorescence instrument

荧光显微镜和大多数使用荧光的仪器,包括荧光显微镜在内的其它显微镜依赖于滤光片。典型的显微镜有三个基本滤光片:一个激发滤光片(或激发片),一个二向色分束片(或二向色镜)和发射滤光片(或发射片)。这三个滤光片形成了所谓的“过滤片组”,并且通常被安置在一个称为“滤光片立方体”的特殊组件中,该组件可以迅速安装在显微镜中。

激发滤光片通常是一个带通滤光片,它只透过荧光染料的吸收波长,从而减少荧光的其他来源的激发光和阻挡荧光发射带内的激发光。

二向色镜分束镜是一种边缘滤光片,用于斜角入射 (通常是 45 °),以有效地反射激发波段的光和透射发射波段的光。

Semrock 发射滤光片通常是一个带通滤光片,仅透过荧光染料的发射波长,并阻挡这个波段之外的所有不需要的光 - 尤其是激发光。

激发片和发射片的主要区别是,激发片让光透过去激发一个分子,发射片透过该分子发射出的光。

包括了上述三种滤光片的好的滤光片组,可以通过滤光片阻挡不需要的激发能量(包括紫外和红外)或样品和系统的自发荧光,就可以得到具有黑暗背景的荧光图像。

上面描述的滤光片组只能用于一种荧光蛋白,因为他的激发片和发射片只有一个通带。如果使用了两种荧光蛋白,那么对应的滤光片组的激发片和发射片都需要有两个通带,这类滤光片组被称为多带滤光片组;更多信息,请 阅读我们的白皮书

滤光片组的重要特征是什么?

正在进行的实验类型通常决定显微镜中应使用哪种类型的滤光片组:

  • 高亮度:这种类型使检测到的信号较大,即使以较高的背景为代价。
  • 高对比度:这种类型较大地提高了明亮区域和背景之间的图像对比度,即高信噪比。
  • 窄通带:当使用多个荧光团、减少串扰和/或减少背景信号时,窄通带仅捕获来自所需荧光团的所需信号。
  • 宽通带:当使用弱发射荧光团或对单个分子成像时,较宽的通带允许更多的激发光到达样品并捕获更多的发射光。

总之,滤光片组通常通过使用较窄或较宽的通带与中心波长放置相结合,在高亮度和高对比度之间取得平衡。

compare FITC-5050A to FITC-2024B

Semrock 滤光片和滤光片组如何优化您的荧光应用?

美国艺达思健康与科学有限公司的团队在滤光片组的设计方面拥有特定的经验和专业知识,并对每套滤光片进行优化,使滤光片能够很好地协同工作。因此,Semrock荧光滤光片和荧光滤光片组为基于荧光的光学平台的用户和开发者提供了许多优势。

  • Semrock 滤光片基于可制造的规格,保证了滤光片与滤光片以及仪器与仪器之间的频谱一致性。了解更多
  • Semrock使用自有仪器以较高的准确度测量生产滤光片的光谱性能,这些仪器可以非常准确地测量陡峭的光谱边缘和深度 OD,并使生产的光谱性能达到或超过规定的性能。这些仪器包括:克服标准计量设备的高光谱分辨率和灵敏度限制的主力 Peregrine 平台,以及常规测量 OD 9 以上的阻挡和相对于边缘波长陡于 0.2% 的边缘陡峭度的 KolaDeep™。这使 Semrock 能够在苛刻的情况下提供好的性能,满足新一代精密荧光平台的需求。 了解更多
  • Semrock 可以使用准确边缘放置工艺生产目录和定制的滤光片,为关键滤光器的光谱边缘提供行业低制造公差。

Semrock 在新的 Avant™ 滤光片组中利用了这些优势,通过收集峰值发射范围内的发射信号并阻断激发串扰,增加了短斯托克斯位移(低“间隙”)荧光团的发射信号。了解更多信息

我们的 BrightLine® 滤光片组遵循荧光团使用趋势、光源更新和检测器增强。基于我们多年的滤光片设计经验,这些装置平衡了滤光片装置的需求和成本,并在广泛的荧光探针和显微镜应用中提供了装置性能。

使用荧光滤光片组的真实例子是什么?

用荧光指导复杂的手术

荧光引导手术(FGS)使用滤光片来帮助外科医生在手术期间可视化器官或结构。在这个例子中,患者喝了含有荧光团的液体,外科医生使用了一种特殊的可视化系统,将光送入体内以激发荧光团。在照片中,绿色区域突出了一个解剖结构复杂的位置,外科医生准确地知道在哪里手术。如果没有 FGS,这个病人的手术将是困难和危险的。

关于荧光引导手术,了解更多。

图片来源: Brianna Nelson

资源

我如何知道我应该使用什么滤光片组?

我们有一些工具,可以帮助您选择符合您需求的滤光片组:

如何在滤光片组立方体支架中安装滤光片组?

浏览我们的指南,了解许多常见的滤光片组立方体。