Kỹ thuật hiển vi huỳnh quang docx

Kĩ thuật hiển vi huỳnh quang | Trang 1/5

Kĩ thuật hiển vi huỳnh quang

Khi các mẫu vật, sống hay không sống, hữu cơ hoặc vô cơ, hấp thụ rồi tái

phát xạ ánh sáng, quá trình được gọi là hiện tượng phát sáng quang hóa. Nếu sự

phát xạ ánh sáng vẫn kéo dài tới vài giây sau khi năng lượng (ánh sáng) kích thích

thôi tác dụng, thì hiện tượng được gọi là lân quang. Còn hiện tượng huỳnh quang

mô tả sự phát xạ ánh sáng chỉ tiếp tục diễn ra khi đang hấp thụ ánh sáng kích thích.

Khoảng thời gian giữa lúc hấp thụ ánh sáng kích thích và lúc tái phát xạ ánh sáng

trong hiện tượng huỳnh quang là cực kì ngắn, thường dưới một phần triệu giây.

Hình 1. Quan sát của Stoke

Hiện tượng huỳnh quang được biết đến vào giữa thế kỉ 19. Nhà khoa học

người Anh George G. Stoke lần đầu tiên quan sát thấy khoáng vật fluorite biểu hiện

huỳnh quang khi được rọi bằng ánh sáng tử ngoại, và ông đã đặt ra từ “huỳnh

quang”. Stoke nhận thấy ánh sáng huỳnh quang có bước sóng dài hơn ánh sáng kích

thích, một hiện tượng trở nên nổi tiếng dưới cái tên sự lệch Stoke. Trong hình 1,

một photon bức xạ tử ngoại (màu tím) va chạm với một electron trong một nguyên

tử, kích thích và đưa electron lên mức năng lượng cao hơn. Sau đó, electron kích

thích rơi xuống mức thấp hơn và phát ra ánh sáng dưới dạng một photon năng lượng

thấp hơn (màu đỏ) trong vùng ánh sáng khả kiến. Hình 2 là biểu đồ biểu diễn vùng

ánh sáng khả kiến của bức xạ điện từ, với bước sóng trải rộng từ xấp xỉ 400 đến 700

nanomét. Bao quanh vùng khả kiến là ánh sáng tử ngoại có năng lượng cao hơn và

ánh sáng hồng ngoại có năng lượng thấp hơn.

Hình 2. Phổ ánh sáng “trắng”

Hiển vi huỳnh quang là một phương pháp tiên tiến để nghiên cứu vật chất có

thể làm cho phát huỳnh quang, hoặc dưới dạng tự nhiên (gọi là sự tự phát huỳnh

quang, hoặc huỳnh quang sơ cấp), hoặc sau khi xử lí với các hóa chất có khả năng

huỳnh quang (gọi là huỳnh quang thứ cấp). Hiển vi huỳnh quang là sáng chế vào

đầu thế kỉ 19 của August Kor, Carl Reichert, và Heinrich Lehmann, và nhiều người

khác. Tuy nhiên, tiềm năng của thiết bị này không được nhận ra trong nhiều thập kỉ,

và kính hiển vi huỳnh quang hiện nay là một công cụ quan trọng (có lẽ là không thể

thiếu) trong ngành sinh học tế bào.