Qu’est-ce qu’un microscope à fluorescence ?

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Un microscope à fluorescence est un microscope optique classique qui est équipé d’un appareil d’éclairage complémentaire, appelé « fluorescence ». Cela en fait un outil très utile dans le domaine de la recherche scientifique, car il permet d’atteindre des niveaux élevés de sensibilité et de résolution microscopique, permettant une appréciation différente des informations qui peuvent être obtenues à partir des spécimens et qui passent généralement inaperçues, avec la lumière conventionnelle.

La fluorescence fait partie des processus de luminescence. Dans lequel les molécules sensibles émettent de la lumière à partir d’états excités. Qu’ils soient créés électroniquement par un mécanisme physique (par exemple, l’absorption de la lumière), mécanique (frottement) ou chimique. La génération de luminescence par l’excitation d’une molécule par des photons de lumière ultraviolette ou visible est un phénomène appelé photoluminescence. Ceci est formellement divisé en deux catégories, la fluorescence et la phosphorescence. En fonction de la configuration électronique de l’état excité et de la voie d’émission.

La fluorescence est la propriété de certains atomes et molécules d’absorber la lumière à une longueur d’onde particulière. Et par la suite, émettant une lumière de longueur d’onde plus longue après un court intervalle, appelé durée de vie de fluorescence. Le processus de phosphorescence se produit de manière similaire à la fluorescence, mais avec une durée de vie excitée beaucoup plus longue.

Comment se passe le processus de fluorescence ?

Le processus de fluorescence est régi par trois événements importants. Ils se produisent tous sur des échelles de temps qui sont distantes de plusieurs ordres de grandeur. L’excitation d’une molécule sensible par un photon entrant se produit en femtosecondes (1015 sec). Tandis que la relaxation vibratoire des électrons à l’état excité au niveau d’énergie inférieur est beaucoup plus lente ; et peut être mesuré en picosecondes (1012 sec). Le processus final est l’émission d’un photon de plus grande longueur d’onde et le retour de la molécule à l’état fondamental. Cela se produit dans la période de temps relativement longue de nanosecondes (109 sec).

La durée de vie entière de la fluorescence moléculaire, de l’excitation à l’émission, est mesurée en seulement un milliardième de seconde. Le phénomène est une manifestation surprenante de l’interaction entre la lumière et la matière. Cette interaction constitue la base des champs étendus en régime permanent et de la spectroscopie et microscopie de fluorescence à résolution temporelle. En raison des profils d’émission très sensibles, de la résolution spatiale et de la haute spécificité des investigations de fluorescence, la technique est devenue un outil important en génétique et en biologie cellulaire.

Applications au microscope à fluorescence

Il existe de nombreuses applications de la microscopie à fluorescence, notamment en biologie et en médecine :

  • Marquage de molécules dans les cellules et les tissus pour leur caractérisation et identification.
  • Etude des cellules normales et pathologiques.
  • Études immunologiques.
  • Minéralogie.

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