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Die Verwendung desLichtmikroskops서재에서Biiowissenschaftengeht auf den niederländischen Geschäftsmann Anton van Leeuwenhoek zurück, der damit berühmt wurde, weil er damit die ersten Einblicke in winzige Lebensformen erhielt. Spulen Sie etwa 400 Jahre zurück, und Wissenschaftler in allen Bereichen der Biowissenschaften verlassen sich immer noch auf optische Mikroskope als wichtige Werkzeuge für ihre Arbeit. Das는 jeder Hinsicht eine ziemlich beeindruckende Langlebigkeit에 있습니다. Und das Wort "mikroskopisch" ist natürlich seit Langem ein allgemein akzeptierter Begriff für alles, was klein ist.

Aktion의 3D-미크로스코피. Eine Halsschlagader der Maus는 Zellkompontenen과 Wellenlängen의 Chameleon Discovery Lasers가 Farben Dargestellt Werden의 주요 위치에 있습니다. Das Hauptbild zeigt die Halsschlagader "enface" und der vertikale Schnitt auf der rechten Seite ist eine orthogonale Ansicht der Arterienwand.

Das Leben mit Mikroskopen kartieren

Warum ist das Lichtmikroskop immer noch so wichtig und was hat das mit Lasern zu tun? Nun, es ist das einfachste Instrument, um die Struktur von kleinen Dingen abzubilden. Aber genauso wichtig ist, dass es sich zu dem einzigen Instrument entwickelt hat, das Ihnen sagen kann, woraus diese Strukturen bestehen. Durch die Manipulation und Messung der Farben(Wellenlängen) des Lichts, das mit einer Probe interagiert, können Wissenschaftler eine Karte aller Arten von verschiedenen Biochemikalien erstellen. Und da jeder lebende Organismus, von einer einzelligen Amöbe über einen Baum bis hin zu einem Elefanten, auf komplexen biochemischen Reaktionen beruht, ist das eine ziemlich nützliche Fähigkeit.

Dieses chemische Mapping war früher recht grob. Vor hundert Jahren wurde eine tote ("fixierte") Probe einer Pflanze oder eines Tieres chemisch mit einem Farbstoff behandelt, den man Beize nannte. Dies könnte sich an das gesamte Fett in der Probe heften, oder vielleicht auch an das gesamte Protein. Der Betrachter konnte dann sehen, welche Teile der Probe durch diesen Farbstoff gefärbt waren und welche nicht.

Die Wissenschaftler von heute haben unzählige Farbstoffe zur Auswahl und ihre Studien sind viel, viel anspruchsvoller. Die meisten von ihnen sind fluoreszierende Chemikalien, die oft als Fluorophore oder Fluorochrome bezeichnet werden. (Fluoreszierende Materialiensorbieren Licht bei einer Wellenlänge und geben das Licht bei einer anderen, längeren Wellenlänge wieder ab.) Manche Fluorophore sind einfach nur Chemikalien, die aus der Flasche kommen, aber oft handelt es sich um fluoreszierende Proteine, die die Pflanze oder das Tier gentechnisch verändert hat, um sie direkt selbst zu produzieren.

Ein Laser는 Mikroskope를 위한 궁극적인 Lichtquelle입니다.

Aber가 Lasern을 사용하지 않았나요? 수녀님, dazu kommen wir jetzt. Es hat sich herausgestellt, dass der Laser aus mehreren Gründen die ultimative Lichtquelle für dieFluoreszenzmikroskopieist. Wissenschaftler wollen Mikroskope einsetzen, um immer mehr 세부 정보 zu sehen. Wir nennen das räumliche Auflösung, oder einfach nur Auflösung. Sie wollen auch echte 3차원 Dinge sehen, nicht nur dünne, tote Scheiben. Und sie wollen auch Mikroskope verwenden, um biologische Vorgänge in Echtzeit zu beobachten. Laser haben sich als die Lichtquelle erwiesen, die all das möglich macht.

레이저가 Fluoreszenzmikroskopie mehrere entscheidende Vorteile을 가져옵니다. Erstens는 Laser Licht와 Wellenlänge를 방출합니다. 정말 감사합니다.optisch gepumpten Halbleitertechnologie(OPSL)kann diese Wellenlänge so gewählt werden, dass sie der Absorption bestimmter Fluorophore entspricht. Glasfilter vor der Kamera des Mikroskops blockieren dann das von der Probe gestreute Laserlicht(d.h. die Blendung) und sorgen dafür, dass nur die Fluoreszenz selektiv abgebildet wird. Jetzt können Sie ein einzelnes Wellenlängenband mit Hilfe einer Lampe oder einer LED mit einem Filter erhalten. Aber der Laserstrahl kann auf einen viel kleineren Punkt fokussiert werden als das Licht einer Lampe oder LED. Dies ist der Schlüssel zum konfokalen Laser-Scanning-Mikroskop(CLSM), das 3D-Bilder ohne die unscharfe Hintergrundflueszenz liefert, die dies sonst unmöglich machen würde.

레이저 können auch eine viel höhere Intensität liefern als eine Lampe oder LED, so dass selbst schhwache Fluoreszenz schnell abgebildet werden kann. Außerdem ist die hohe und einstellbare Intensität des Lasers der Schlüssel zu den neuesten초해상도-테크니켄(z. B. PALM, STORM), die Bilder mit einer Auflösung von bis zu einigen Nanometern erzeugen. Und das ist eine große Sache, die 2014 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde, denn noch vor 40 Jahren dachte man, dass man mit einem sichtbaren Mikroskop niemals über die harte Beugungsgrenze, d. 시간. etwa 250 나노미터, hinausgehen könnte.

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In vielen Bereichen der Biowissenschaften, vor allem in den Neurowissenschaften, ist den Forschern die Bildtiefe ebenso wichtig wie die Auflösung. Sie wollen scharfe Bilder Tief im Gewebe oder sogar im Inneren ganzer Organismen erhalten. Und sie wollen은 lebendem Gewebe tun을 죽입니다. Währendkonfokale und superauflösendeProben hervorragend geeignet sind, verursachen sie bei lebenden Proben in der Regel zu viel Photodestruktion을 수정하는 방법. Glücklicherweise gibt es eine Technik namens다광자 마이크로스코피, diese Herausforderung mit Hilfe von ultrafast Lasern meistert. (Noch ein Nobelpreis!). Tatsächlich ist dies eine so wichtige Anwendung für 초고속 레이저, dass 바카라 카지노 eine ganze Familie von카멜레온 초고속 레이저herstellt, die speziell auf die Multiphotonenmikroskopie zugeschnitten sind.

Mit Blick auf die Zukunft entwickeln Wissenschaftler auf der Grundlage der Multiphotonenmikroskopie Werkzeuge für medizinische Anwendungen wie Echtzeit-Biopsien. Das ist möglich, denn einige der Multiphotonen-Methoden benötigen nicht einmal einen Farbstoff oder ein floreszierendes Protein! Dies wird als markierungsfreie Bildgebung bezeichnet.

Dies는 또한 생물학의 거대 Auswirkungen des Lasermikroskops에 있는 mikroskopischer Einblick의 존재이기도 합니다. Wir würden gerne glauben, dass van Leeuwenhoek sehr erstaunt und beeindruckt wäre, denn das sind wir auch!