Herzlich willkommen zur heutigen Vorlesung, zum Thema Mikroskopie und Führerszenz beziehungsweise von der Besitzenz Mikroskopie.
Erstmal gebe ich Ihnen einen groben Überblick über ein Mikroskop,
ich denke im Großen und Ganzen kennen Sie das alle,
haben sowas schon mal gesehen, im Zweifelsfall auch damit gearbeitet.
Nichtsdestotrotz gehen wir das einmal schnell durch, das hier ist
ein einfaches EPF-Loreszenz Mikroskop beziehungsweise ein einfaches Licht mit hoch.
Das Ganze teilt sich auf, wenn wir hier oben anfangen mit dem Opular,
das ist der Teil, durch den Sie durchgucken im Prinzip
Es gibt das erste Linsen-System in einem Mikrosprog, danach folgt
der Strahlengang, der hier einmal durch den Tubus läuft.
Der Tubus ist quasi das Gehäuse für den Strahlengang.
Dann gibt es eine Umlenk-Systemsystematik an Umlenk-Prisma. Und danach geht es direkt in den Objektivreroller,
der Objektivrevolver, trägt,
wie sie hier sehen und sicherlich auch wissen, die Objektive,
die Objektive wiederum sind das nächste Linsen-System mit den jeweiligen Vergrößerungen,
die sie dann gerne haben möchten,
wenn sie ihr Objekt sich angucken.
Dann folgt der Objektisch,
der Objektisch
Das ist ganz klar, da liegt der Objektträger drauf,
der Objektträger wird hier mit der Objektklammer, das ist so eine Klammer,
quasi fixiert, sodass wir den Tisch bewegen können,
ohne oder das Objekt bewegen können,
ohne dass das hin und her rutscht.
Unterhalb des Objektes dann und des Objektträgers finden sie den Kordensor und die Blende,
das sieht man hier,
die Blende reduziertes Licht und der Kondensor ist im Prinzip ebenfalls eine Möglichkeit,
Licht gezielt in den Strahlengang des jeweiligen Objektives
zu führen
Den Condensor anpassen, an die jeweiligen Objektivgrößen. So unten im Fuß
des Mikroskops hier haben sie ihre Lichtquelle. Und ganz genau,
dann folgt hier auf der linken Seite Fein- und Grobtrieb,
um in der Z-Achse,
also hoch und runter über die Triebsteine, die hier dargestellt ist,
ihr Objekt in- oder aus dem Fokus zu bewegen.
Ja, richtig, genau. Und da gibt es ja
noch das Tourbusgestänge und das war es hier,
neben Mikroskop gibt es nur die Möglichkeit zu fokussieren,
also in Z-Achse zu bewegen.
Viele andere Mikroskope haben dann noch die Möglichkeit,
in XY-Achse, also auf dem Objekt selber dann von rechts
nach links oder oben oder unten
sich zu bewegen
Nun wollen wir uns einmal ganz kurz mit dem Thema Lichtstrahlung und ja,
Wellen und Wellenlängen beschäftigen. Ich finde diese Darstellung,
die hier aus Wikipedia kommt, tatsächlich ganz gut und hilfreich,
um sich mal einen Überblick zu verschaffen,
wo bewegen wir uns eigentlich, was ist spannend für uns,
für uns ist erstmal der Bereich des Sichtbaren Lichtes von Bedeutung.
Das ist zwischen 4 und 700 Nanometer Wellenlänge,
und zwar der Spektrumsbereich,
Fortspektrumsbereich von Blau über Grün hin
zu gelb
Um dann abschließend in Rot und tiefes Brot zu enden.
Alles, was überrot ist, ist dann die Infrarotstrahlung,
die ja dann schon eine Wellenlänge von deutlich höher,
also im höheren Bereich von einem Millimeter bis zu einem Zentimeter.
Und wenn man dann noch weitergeht, kommt die Radiostrahlung.
Da sind wir bei einem Meter vom Kilometer,
was die Wellenlänge angeht, das ist schon auch sehr,
sehr lang.
Und sie sehen, die Wellenlänge wird immer größer und dadurch nimmt die Energie ab.
Also Wellen, längeres Licht ist energieärmer als im Umkehrschuss
Pflicht mit kürzerer Wellenlänge. Hier sind wir im Prinzip unter
400 Nanometer, fangen wir mit der USV-Strahlung an.
Da sind wir so um 100 Nanometer-Bereich.
Wenn wir da weiter runtergehen, kommen wir zur Holtkünd-Strahlung.
Die hat so über Audibod Einlanometer-Bellenlängen-Bereich und 0,0 Einlanometer findet man
bei der Gamma-Strahlung. Und wie sie sich denken können,
je kürzer hier die Wellenlänge ist, umso höher ist wiederum die Energie.
Und umso höher die Energie, umso größer ist tatsächlich dann
auch die biogefährlichkeit. Zum einen aus Thermomen, Sicht,
weil je höher die Energie, umso größer auch die Temperatur,
aber auch beispielsweise die Gefahr von Erdblut verändernden Mutationen,
die durch diese Strahlung dann auftreten.
Im Höherwelligen Bereich, also Radiostrahlung beispielsweise oder auch die Verrotstrahlung,
hat im Prinzip kaum ein große, nachweislichen biogefährdenden Effekt oder Mutter gehenden Effekt.
Das sollten Sie sich merken, also einfach so ein ganz schönes Schema,
um sich das auch noch vor Augen zu halten,
was passiert eigentlich vor dem Licht,
was wir sehen und was danach so von der Wellenlänge.
Und dieser Bereich, das ist der,
von dem wir jetzt sprechen und auf den wir uns konzentrieren wollen,
zwischen 400 und 700
meiner Lieferung
Hier auf der linken Seite einmal ganz grob eine schematische Darstellung von Floriszenzmikroskop.
Das fängt an mit der Lichtquelle. Die ist im Regelfall
, sind das Halloren oder mit Hangalit landen.
Früher hat man Quecksilber, Dampfflanken benutzt.
Die kommen heute eigentlich kaum noch zum Einsatz.
Vorteil dieser Lichtquellen ist, dass sie unglaublich energiereich ist.
Intensives Licht fast aller Wellenlängen produzieren. Also das Gesamtvollspektrum aller
sichtbaren Wellenlängen, die wir für die mikrokopie brauchen.
Das ist hier Anna dargestellt. Das ist das Licht,
das quasi aus der Lichtquelle austritt
Und trifft dann auf einen Filter Kurus und dieser Filter
Kurus hat so Beginn einer sogenannten Anregungsfilter und dieser Anregungsfilter ist mit unterschiedlichen Metallen bedampft und das sorgt dafür,
dass so ein gewisser Anteil an Licht einer bestimmten Wellenlänge absorbiert wird,
beziehungsweise durch diesen Filter durch imitieren kann.
Der Rest des Lichtes wird üblicherweise reflektiert und dringt damit nicht. Durch hier am Beispiel des Glaubenlichtes,
also dieser Filter hier, der lässt alles durch,
was so, wie gesagt, 400, 450 vielleicht 80,
vielleicht 500 Lalometer ist und der Rest wird reflektiert,
das blaue Licht, das wird dann ein in den Kubus,
so trifft auf den Strahlenteiler, das ist dieser,
das ist ein dikromatischer Filter.
Entschuldigung, dikromatischer Spiegel, der hier im rechten Winkel
aufgehängt ist und der spiegelt dieses Durchtreten mit blauem Licht einmal
runter durch unser Objektiv bis hin zu unser Präparat.
Das Präparat ist ein expeditives Präparat,
welches mit einem Florokkoben oder auf einer Obszenzmonekül gekoppelt ist und das nicht das blaue Licht regt,
dieses Floß setzt mundkühl an und das emittiert im Gegenzug dann statt blaues Licht,
grünes Licht,
da kommen wir später drauf auf und was so ist
Und dieses grüne Licht wiederum ist das Licht,
was wir später auch sehen, das fällt zurück durch den Strahlenteiler,
hoch in unser Okula, auf dem Weg hierhin,
also bricht es einmal den dikomatischen Spiegel,
der hat nämlich die Eigenschaft,
Licht einer Wellenlänge zu reflektieren und ein anderes auch wieder durchzulassen.
Und dann gibt es hier noch diesen Sperrfilter, ist ein dritter Filter vor dem Okula,
der Eng, das Spektrum nochmal ein bisschen weiter ein.
Sie sehen hier in dieser dünnen blauen Linie dargestellt,
das ist so quasi neben Licht,
was durch das Präparat noch abgegeben wird,
also Bereiche die unter Umständen ja noch Licht des Anregungswellenlichtes mitbringen,
also Reflexionslichter, die wollen wir aber eigentlich auf unserem Detektor später gar nicht sehen.
Deswegen gibt es den Fall den Sperrfilter,
der sondiert dann noch mal zwischendurch Grüben oder zwischen wirklich dämlich,
was wir haben wollen.
Und Nebenstrahlung aus, danach geht es durchs Ukular in den Detektor.
Das können unsere Augen oder eben PMTs oder irgendwelche anderen
elektronischen Bauteile
In Wirklichkeit sieht ein solches Mikroskop dann so aus,
sie haben hinten die Lichtquelle, verschiedene Linsensysteme,
die das Licht schon mal ein bisschen vorfertigen,
dann hier diesen Filterkurbus-Bereich, der aus Sperrfilter,
Strahlenteiler und Anregungshilter besteht.
Das Ganze wird dann noch mehrfach hier oben umgelenkt,
um in der Sopolar und dann eben auf den Detektor zu treffen.
Hier unten ist das Präparat, genauer das Licht muss einmal
hier runter und dann hier wieder hoch.
Dieser, diese Filterkurben,
die sehen so aus
Das sind tatsächlich so Blöcke mit dir vorne,
dem Annregungsfilter hier drin,
dem die chromatischen Kredite,
ob dann den Sperrfilter hier oben drin und üblicherweise haben sie in einem Floriszenzmikroskop mehrere von diesen Filterkuchen,
auch in einem Karussell oder Revolver angeordnet und können je nachdem,
was für ein Licht sie sich anschauen wollen,
also was für eine Farbe sie sich anschauen wollen,
mit diesem Revolver vor uns zurückgehen und die jetzt
den jeweiligen Kugus einstellen
Die einzelnen Filter kann man noch mal in Filtertypen unterscheiden.
Das ist tatsächlich ganz wichtig,
wenn sie später unter Umständen mal in die Verlegenheit kommen,
spezielle Filtersysteme auf ihre Florokrome, also ihre Farbstoffe abzustimmen.
Da sollten sie so drei Begriffe mal gehört haben.
Und zwar ist das der Langkastfilter, der Bandpreisfilter und der Kurzpassfilter.
Ich erkläre die mal in aller Kürze der Langpassfilter
ist im Prinzip ein Filter, der eine Absorptionskante hat,
aber nur eine einzige.
Das bedeutet,
sie sehen hier vorne in diesen Wellenlängenbereich
Wir fangen hier, was weiß ich,
bei 300 oder 350 oder 400 Nanometer an und sind hier
hinten dann irgendwo bei 700 oder 800 oder 900 Nanometer.
Hier vorne in diesem Bereich detektiert dieser Filter gar nichts.
Das heißt, der lässt nichts durch. Alles Licht wird ausschließlich reflektiert.
Und erst in dem Bereich hier X gibt es dieses Absorptionskrante.
Und ab da lässt dieser Filter Licht durch.
Und dieses Licht kann dann, je nachdem,
was sie eben haben, also auf ihr objektiv,
Objekttreffen und kann imitiert werden
Und dieser Landpassfilter hat die Eigenschaft,
dass er ab dieser Absurdationskante nach hinten hin komplett offen ist.
Das heißt, er detektiert alles, was da hinten kommt.
Egal in welchem Wellenlängenbereich ist, der Bandpassfilter hinging.
Der hat eine zweite Absorptionskante und die sorgt dafür,
dass sie nur Licht in diesem Bereich detektieren können.
Also nur von der ersten Absorptionskante bis zur zweiten Absorptionskante dieser Bereich ist sichtbar,
alles andere drumherum wird im Prinzip doch hier oder inhibiert.
Dem Gegenüber, Gegen Landkreisfilter, gegenüber steht noch der Kurzpassfilter,
der im Prinzip die gleiche Eigenschaft hat.
Es gibt nur eine Absorptionskante. Diese Absorptionskante ist aber hier
quasi eine Abbruchkante nach hinten hin. Sprich,
sie detektieren im frühen Lanometer-Bereich, also im langweiligen Bereich,
Entschuldigung, im kurzweiligen Bereich, detektieren sie Frequenzen.
Und diese Kante bricht dann aber irgendwann ab und alles,
was dann in den Hörwelling-Bereich geht, ist nicht mehr zu detektieren.
Die Begriffe sollten sie mal gehört haben,
wenn sie selber sich mit Führungszenzmikroskopien beschäftigen,
kommt das immer mal wieder vor
Nur noch ein paar Worte zum Thema Floris Sense allgemein.
Ich denke, das Größte haben wir erschlagen,
aber so ein ganz klein bisschen die Physik dahinter.
Da müssen wir uns noch mal angucken, beziehungsweise die Chemie.
Der Satz, der hier steht,
der erschlägt allerdings das meiste, was wir brauchen.
Floris Sets ist die spontane Emission, also die Abgabe von Licht,
kurz nach der Anregung eines Materials durch Licht, üblicherweise einer anderen Wellenlänge.
Dabei sind die imitierenden Photonen, also das abgestrahlte Licht,
in der Regel energieärmer, als sie vorher vorher absorbierten.
Das heißt also, sie strahlen mit energiereichem Licht an und
das Licht, was rauskommt,
ist im Regelfall Energieärger
Das sieht man ganz gut noch mal hier oder hier
kann man sich das noch mal an als Urmüte führen.
Der ultra-violette Bereich, ab 400 fangen wir an, das Ganze zu sehen.
Dann wird das Blau bei 450, Entschuldigung, Grün,
bei 550, 500, 40, 550 dann gelb,
geht überall in den Orange und später dann zu rot.
Das heißt, hier unten noch mal zur Erinnerung,
energiereich und hier oben
Die Grundlage für die Floris Hells wird durch das Jablonski-Diagramm hier dargestellt,
sehr gut beschrieben, was Sie hier sehen,
ist ein Elektron, das im S0-Zustand durch Hanu,
das heißt einsteuerndes Licht, also Anregungen,
aber der Absorption, in das höhere S2-Niveau transportiert wird.
Das S2-Niveau ist bekanntermaßen etwas ungünstig im energetischen Kontext und daher
kommt es unmittelbar nach Erreichen von S2 zum Abfall des Elektroniks
zurück auf das S1-Niveau
Bei diesem Rückfall hier in Grün dargestellt wird die Energie,
diese Delta, der Delta wäre zwischen S1 und S2,
durch Schwingungsrelation freigesetzt. Und erst, wenn sie von S1,
dann wiederum zurück auf S0 fallen, dann hier in Blau dargestellt,
Hanu, wird die verbleibende Energie in Form von Floris Zenz oder eben Emissionen freigesetzt.
Das ist dann das, was sie sehen.
Alternativ gibt es hier auch die Möglichkeit, das Widerschwingungsredaktion stattfindet.
In dem Fall würden sie keine Floristanz sehen,
aber das ist halt nicht das, was wir sehen können.
Dieses Delta, also das heißt, der Grund,
warum sie mit Energiereichen Licht anregen, und energierärmeres Licht emittieren,
das wiederum wird durch die historische Rego geschrieben, die Energie des emittierten Fotos,
ist normalerweise geringer, als die das absolvieren als Fotos.
Und das erklärt, warum sie beispielsweise, wenn sie mit blauem Licht,
grünes Licht anregen und mit grünem, rechtlich rotes Licht,
niemals in der Lage sein werden, umgekehrt mit rotem Licht,
grünes Licht oder mit grünem Licht, blaues Licht anzuregen,
weil tatsächlich die Energie jeweils nicht ausreichen würde und dieses Delta herzustellen.
Was noch ganz wichtig ist, ist, in dem Moment,
wo das Floristenz-Signal ausbleibt, also das Anregungslicht ausbleibt,
kommt es nicht zu einem Überhang dieses emittierenden Florizent-Signals,
sondern augenblicklich durch dieser Vorgang unterbrochen und die Floris-Sense-Wirkung ist beendet.
Genau, das ist um kürzer alles zur Florizent
und zur Mikroskopie und damit ist dieser Teil der Vorlesung
auch beendet