Tùy thuộc vào mục đích sử dụng và loại mẫu vật, việc lựa chọn chất phát huỳnh quang phù hợp là yếu tố quan trọng để tối ưu hóa kết quả quan sát, đồng thời cũng là lý do khiến nhiều người cân nhắc về giá trị đầu tư của loại kính hiển vi này.
Kính hiển vi huỳnh quang có nên đầu tư không?
1.1. Khái niệm kính hiển vi huỳnh quang là gì?
Với những ai chưa biết thì kính hiển vi huỳnh quang là một thiết bị quang học chuyên dùng huỳnh quang và lân quang để nghiên cứu các tính chất của chất vô cơ hoặc hữu cơ. Điểm đặc biệt của loại kính này là khả năng tạo hình ảnh thông qua ánh sáng huỳnh quang, từ những thiết kế đơn giản như kính hiển vi epifluorescence cho đến các dòng cao cấp hơn như kính hiển vi đồng tiêu.
1.2. Cấu tạo của kính hiển vi huỳnh quang
Cấu tạo của thiết bị này bao gồm nhiều bộ phận chuyên dụng, trong đó:
Nguồn sáng truyền qua và nguồn sáng kích thích huỳnh quang đảm bảo cung cấp ánh sáng cần thiết cho quá trình quan sát.
Tụ quang, màn chắn sáng, khẩu độ và gương lưỡng hướng sắc phối hợp để dẫn truyền và xử lý ánh sáng.
Giá đỡ mẫu, bộ điều khiển giá đỡ, mâm vật kính và các vật kính với độ phóng đại khác nhau giúp linh hoạt trong việc quan sát mẫu ở nhiều mức độ chi tiết.
Thị kính và ống nối với camera hỗ trợ hiển thị và ghi lại hình ảnh huỳnh quang một cách rõ nét.
1.3. Nguyên tắc hoạt động của kính hiển vi huỳnh quang
Kính hoạt động dựa trên cơ chế kích thích các phân tử trong mẫu vật bằng ánh sáng có bước sóng ngắn và năng lượng cao. Quá trình này khiến các điện tử nhảy lên quỹ đạo cao hơn, sau đó phát ra ánh sáng huỳnh quang khi quay lại trạng thái ban đầu.
Nguồn sáng từ đèn xenon hoặc thủy ngân sẽ tạo ra tia cực tím đi qua bộ lọc, phản xạ tại gương lưỡng hướng sắc và kích thích mẫu vật. Vật kính thu nhận ánh sáng huỳnh quang tạo ra, sau đó dẫn qua bộ lọc loại bỏ ánh sáng không cần thiết và hiển thị hình ảnh qua thị kính.
Kính hiển vi huỳnh quang có nên đầu tư không ? Nhìn chung, với khả năng cung cấp thông tin chi tiết, rõ ràng về cấu trúc và tính chất của mẫu vật, kính hiển vi huỳnh quang là lựa chọn đáng cân nhắc.
Nguồn sáng và mẫu sử dụng cho kính hiển vi huỳnh quang
2.1. Nguồn sáng
Khi nhắc đến việc cung cấp ánh sáng cho kính hiển vi huỳnh quang, nhiều người thường nghĩ rằng mọi nguồn sáng đều phù hợp. Tuy nhiên, thực tế lại đòi hỏi nguồn sáng phải có cường độ cao và gần như đơn sắc, điều mà các loại đèn thông thường như halogen không thể đáp ứng.
Trong các ứng dụng thực tế, bốn loại nguồn sáng thường được sử dụng gồm đèn hồ quang xenon, đèn hơi thủy ngân kết hợp bộ lọc kích thích, tia laser, và đèn LED có công suất cao.
Tia laser là lựa chọn hàng đầu cho các loại kính phức tạp như kính hiển vi đồng tiêu hay kính phản xạ toàn phần bên trong. Trong khi đó, các loại đèn như xenon, thủy ngân và LED lại phổ biến hơn ở kính hiển vi huỳnh quang trường rộng nhờ tính linh hoạt và hiệu quả của chúng.
2.2. Mẫu vật sử dụng
Một điều thú vị là không phải mẫu vật nào cũng có thể quan sát được bằng kính hiển vi huỳnh quang. Điều kiện tiên quyết là mẫu phải có khả năng phát huỳnh quang.
Để đáp ứng yêu cầu này, các nhà khoa học thường sử dụng chất nhuộm huỳnh quang để đánh dấu mẫu. Tuy nhiên, có những trường hợp đặc biệt khi mẫu vật tự phát huỳnh quang, giúp quá trình quan sát trở nên đơn giản hơn mà không cần thêm bước xử lý nào.
Dù chọn loại nguồn sáng hay cách xử lý mẫu nào, tất cả đều hướng tới mục tiêu chung: tạo ra hình ảnh chi tiết, rõ nét nhất để phục vụ cho các nghiên cứu chuyên sâu.
Kính hiển vi huỳnh quang được sử dụng để làm gì?
Khi nói đến việc nghiên cứu cấu trúc và hoạt động sinh lý hóa của tế bào sống, kính hiển vi huỳnh quang là một công cụ không thể thiếu. Với khả năng sử dụng các chỉ thị huỳnh quang, thiết bị này hỗ trợ phát hiện nhiều hợp chất sinh lý quan trọng như canxi, DNA, magie, natri, độ pH, và các enzym.
Không chỉ vậy, nhờ vào các kháng thể đặc hiệu liên kết với phân tử huỳnh quang, người dùng có thể dễ dàng nhuộm và phân tích các cấu trúc cụ thể trong tế bào, mang lại thông tin chi tiết mà các phương pháp quan sát khác khó mà đạt được.
Trong số các dòng kính hiển vi huỳnh quang, loại epifluorescence được sử dụng phổ biến nhất. Đây không chỉ là nền tảng cho nhiều thiết kế kính tiên tiến, mà còn được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu sinh học, từ cơ bản đến chuyên sâu.
Những hạn chế khi dùng kính hiển vi huỳnh quang
Dù sở hữu nhiều ưu điểm nổi bật, kính hiển vi huỳnh quang không tránh khỏi một số hạn chế cần cân nhắc.
Tẩy trắng phân tử huỳnh quang: Khi các phân tử này tích tụ hoặc bị chiếu sáng liên tục, quá trình huỳnh quang có thể dẫn đến sự phá hủy hóa học, làm giảm chất lượng hình ảnh.
Nhiễm độc quang học: Ánh sáng có bước sóng ngắn không chỉ làm tổn thương mẫu mà còn kích thích các phản ứng hóa học, tạo ra hiệu ứng quang độc, đặc biệt đối với tế bào sống.
Giới hạn quan sát: Thiết bị này chỉ phù hợp để quan sát các cấu trúc đã được đánh dấu huỳnh quang, khiến phạm vi ứng dụng bị thu hẹp trong một số trường hợp cụ thể.
Cách sử dụng kính hiển vi huỳnh quang như thế nào?
Để sử dụng kính hiển vi huỳnh quang hiệu quả, bạn cần tuân theo một số bước chuẩn bị và thao tác cơ bản sau đây:
Bước 1: Chuẩn bị thiết bị
Hãy tháo lớp bảo vệ bên ngoài kính và đảm bảo rằng thiết bị đã được thiết lập ở mức độ phóng đại thấp. Tiếp theo, cắm nguồn điện và bật công tắc để khởi động thiết bị. Đèn thủy ngân cần khoảng 15 phút để đạt độ sáng tối ưu, nên bạn cần kiên nhẫn chờ trước khi thực hiện các thao tác tiếp theo.
Bước 2: Đặt mẫu và quan sát
Đặt slide mẫu trên bàn mang mẫu theo đúng hướng dẫn và cố định bằng kẹp. Nhìn qua thị kính, sử dụng núm chỉnh thô để nâng hoặc hạ bàn mẫu sao cho hình ảnh mẫu vật nằm trong tầm quan sát. Sau đó, dùng núm chỉnh tinh để tạo ra hình ảnh rõ nét nhất.
Bước 3: Thay đổi độ phóng đại và bộ lọc
Khi muốn thay đổi vật kính, xoay nhẹ phần cổ của mâm vật kính, tránh tác động trực tiếp lên các ống kính vật kính để tránh làm hỏng cấu trúc bên trong. Đối với việc thay đổi bộ lọc, hãy thực hiện ở độ phóng đại thấp để đảm bảo an toàn cho mẫu và thiết bị.
Bước 4: Chụp ảnh mẫu (nếu cần)
Nếu cần lưu giữ hình ảnh mẫu, bạn có thể gắn thị kính máy ảnh vào kính hiển vi. Hình ảnh sẽ được lưu trên bộ nhớ của máy ảnh hoặc thiết bị lưu trữ đã kết nối.
Bước 5: Hoàn tất và bảo quản thiết bị
Sau khi sử dụng, hãy chờ ít nhất 30 phút trước khi tắt kính hiển vi. Gỡ bỏ slide mẫu, tắt hộp điều khiển tập trung và đèn thủy ngân. Để bảo vệ thiết bị, bạn chỉ nên bật lại sau khoảng nửa giờ.
Cuối cùng, vệ sinh kính hiển vi và đặt lại vị trí ban đầu theo hướng dẫn bảo quản. Điều này giúp đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ.
Lưu ý trong sử dụng và bảo quản kính hiển vi huỳnh quang
Để đảm bảo hiệu suất cũng như kéo dài tuổi thọ của kính hiển vi huỳnh quang, cần tuân thủ các nguyên tắc trong quá trình sử dụng và bảo quản như sau:
Lưu ý trong sử dụng
An toàn với đèn thủy ngân: Đèn thủy ngân phát ra tia cực tím mạnh, tuyệt đối không được nhìn trực tiếp vào nguồn sáng để tránh tổn thương mắt.
Thời gian sử dụng đèn thủy ngân: Theo dõi thời gian sử dụng của đèn, vì nếu sử dụng quá mức quy định, đèn có nguy cơ phát nổ, gây nguy hiểm.
Hạn chế bật/tắt đèn: Việc thường xuyên bật và tắt đèn sẽ làm giảm tuổi thọ của nó. Nếu còn sử dụng hoặc có người khác cần dùng trong vòng 2 giờ, hãy để đèn hoạt động liên tục.
Sử dụng dầu soi kính: Khi dùng dầu soi với vật kính có độ phóng đại thấp, cần vệ sinh sạch sẽ sau khi sử dụng để tránh hư hỏng. Nên lau nhẹ nhàng, tránh tác động mạnh.
Lưu ý trong bảo dưỡng và bảo quản
Vị trí đặt kính: Kính cần được đặt ở nơi khô ráo, thoáng mát để tránh ẩm mốc, ảnh hưởng đến hệ quang học.
Bảo quản thị kính và vật kính: Thị kính và vật kính nên được cất trong hộp kín, đi kèm các gói hút ẩm để tránh hơi ẩm làm mờ hoặc hỏng bề mặt quang học.
Tắt nguồn đúng cách: Sau khi sử dụng, hãy tắt nguồn điện và chờ nguồn sáng nguội hoàn toàn trước khi che đậy thiết bị.
Che phủ kính: Luôn sử dụng khăn hoặc vải phủ chuyên dụng để bảo vệ kính khỏi bụi bẩn khi không sử dụng.
Bảo dưỡng định kỳ: Hệ quang học của kính cần được hiệu chuẩn và bảo dưỡng theo khuyến nghị từ nhà sản xuất để đảm bảo độ chính xác và hiệu suất.
Tham khảo: Kính hiển vi huỳnh quang tại EMIN
