จะเลือกระหว่างกล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัวหรือกล้องจุลทรรศน์แบบเรืองแสงได้อย่างไร?
กล้องจุลทรรศน์เป็นเครื่องมือสำคัญในการเพาะเลี้ยงเซลล์และการทดลองอนุพันธ์ที่เกี่ยวข้อง ปัจจุบันมีกล้องจุลทรรศน์หลายประเภทในท้องตลาด และการเลือกกล้องจุลทรรศน์ที่ตรงตามความต้องการและเหมาะสมถือเป็นความท้าทาย ด้านล่างนี้เราจะแนะนำหลักการของกล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัวและกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์ให้ทุกคนได้เลือกใช้
กล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัว เช่นเดียวกับกล้องจุลทรรศน์ทั่วไป ส่วนใหญ่ประกอบด้วยสามส่วน: ส่วนทางกล ส่วนแสง และส่วนเกี่ยวกับแสง องค์ประกอบของกล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัวจะเหมือนกับกล้องจุลทรรศน์แบบตั้งตรงทั่วไป ยกเว้นว่าเลนส์ใกล้วัตถุและระบบไฟส่องสว่างจะกลับด้าน โดยอันแรกอยู่ใต้เวทีและอันหลังอยู่เหนือเวที โครงสร้างนี้ขยายระยะห่างที่มีประสิทธิภาพระหว่างระบบสปอตไลท์ส่องสว่างและเวทีได้อย่างมาก ทำให้ง่ายต่อการวางเครื่องมือสังเกตการณ์ที่หนาขึ้น เช่น จานเพาะเลี้ยง และขวดเพาะเลี้ยงเซลล์ (แน่นอนว่าสามารถใช้กระจกสไลด์ได้เช่นกัน) ในขณะที่ระยะห่างในการทำงานระหว่าง เลนส์ใกล้วัตถุและวัสดุไม่จำเป็นต้องมีขนาดใหญ่มาก สถาบันการแพทย์และสุขภาพ มหาวิทยาลัย และสถาบันวิจัยใช้กล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัวเพื่อสังเกตจุลินทรีย์ เซลล์ แบคทีเรีย การเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ สารแขวนลอย ตะกอน ฯลฯ สามารถสังเกตกระบวนการขยายและแบ่งเซลล์และแบคทีเรียในอาหารเลี้ยงเชื้อได้อย่างต่อเนื่อง และ สามารถจับกระบวนการนี้ในรูปแบบใดก็ได้ ใช้กันอย่างแพร่หลายในสาขาต่างๆ เช่น เซลล์วิทยา ปรสิตวิทยา มะเร็งวิทยา ภูมิคุ้มกันวิทยา พันธุวิศวกรรม จุลชีววิทยาอุตสาหกรรม และพฤกษศาสตร์
กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์ใช้เพื่อศึกษาการดูดซึม การขนส่ง การกระจาย และตำแหน่งของสารภายในเซลล์ สำหรับวัตถุที่ทดสอบ มีสองวิธีในการสร้างแสงเรืองแสง: แสงเรืองแสงที่เกิดขึ้นเอง ซึ่งปล่อยออกมาโดยตรงจากการฉายรังสีอัลตราไวโอเลต; การเรืองแสงทุติยภูมิเกิดขึ้นเมื่อวัตถุที่สังเกตได้รับการบำบัดด้วยสีย้อมฟลูออเรสเซนต์และสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตก่อนที่จะเปล่งแสงฟลูออเรสเซนต์ สารบางชนิดในเซลล์ เช่น คลอโรฟิลล์ ทำให้เกิดการเรืองแสงได้เองหลังจากสัมผัสกับรังสีอัลตราไวโอเลต สารบางชนิดอาจไม่เปล่งแสงเรืองแสง แต่ถ้าย้อมด้วยสีย้อมเรืองแสงหรือแอนติบอดี้เรืองแสง สารเหล่านั้นก็สามารถเปล่งแสงเรืองแสงทุติยภูมิภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลตได้เช่นกัน กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์ใช้แหล่งกำเนิดแสงแบบจุดที่มีประสิทธิภาพการส่องสว่างสูงเพื่อปล่อยแสงความยาวคลื่นจำนวนหนึ่ง (UV 365 นาโนเมตรหรือยูวีบลู 420 นาโนเมตร) ผ่านระบบกรองสีเป็นแสงกระตุ้น ซึ่งจะกระตุ้นสารฟลูออเรสเซนต์ในตัวอย่างให้เปล่งแสงสีต่างๆ ออกมา หลังจากนั้นจะสังเกตผ่านการขยายของเลนส์ใกล้วัตถุและช่องมองภาพ ด้วยวิธีนี้ แม้ว่าแสงฟลูออเรสเซนต์จะอ่อน แต่ก็สามารถจดจำได้ง่ายและมีความไวสูงภายใต้พื้นหลังที่มีคอนทราสต์สูง ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับศึกษาโครงสร้างเซลล์ การทำงาน และองค์ประกอบทางเคมี
กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์แบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ ประเภทการส่งผ่านและประเภทตก แบบแรกมีความดั้งเดิมมากกว่าในขณะที่แบบหลังมีความก้าวหน้ามากกว่า โครงสร้างพื้นฐานของกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์ทั้งสองประเภทมีความคล้ายคลึงกัน โดยมีความแตกต่างที่สำคัญคือแสงกระตุ้นที่ส่งผ่านจะทะลุผ่านชิ้นงาน ทำให้เกิดแสงเรืองแสงโดยรวม จากนั้นแสงเรืองแสงจะเข้าสู่เลนส์ใกล้วัตถุ และยิ่งกำลังขยายสูง แสงเรืองแสงก็จะยิ่งอ่อนลง แสงกระตุ้นที่ตกลงมาจะฉายลงบนพื้นผิวของชิ้นงาน ทำให้เกิดแสงเรืองแสงที่เข้าสู่เลนส์ใกล้วัตถุ ยิ่งกำลังขยายสูง แสงฟลูออเรสเซนต์ก็จะยิ่งแรงขึ้น ทำให้เหมาะสำหรับการสังเกตที่มีกำลังสูง ส่วนประกอบหลักของกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์ ได้แก่ แหล่งกำเนิดแสงจากหลอดปรอท แผ่นกรองแบบกระตุ้น สเปกโตรโฟโตมิเตอร์ (แบบหยด) แผ่นกรองปราบปราม และคอนเดนเซอร์สนามมืด (แบบส่งสัญญาณ) นอกจากนี้เนื่องจากความร้อนที่รุนแรงของหลอดปรอทส่วนใหญ่จึงติดตั้งตัวกรองดูดซับความร้อนด้วย กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์บางประเภทยังมีวัตถุประสงค์ด้านคอนทราสต์เฟสและรูรับแสงทรงกลม ซึ่งช่วยให้สามารถสังเกตคอนทราสต์เฟสได้ กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์บางชนิดใช้โครงสร้างแบบกลับหัว ซึ่งเป็นกล้องจุลทรรศน์แบบกลับหัวเป็นต้น
นอกจากนี้ กล้องจุลทรรศน์ที่กล่าวมาข้างต้นสามารถประกอบเป็นกล้องจุลทรรศน์ดิจิตอลได้โดยการติดตั้ง CCD ซึ่งจะแปลงภาพทางกายภาพที่กล้องจุลทรรศน์เห็นให้เป็นภาพอะนาล็อกดิจิตอลและภาพเหล่านั้นบนคอมพิวเตอร์ ด้วยเหตุนี้ เราจึงสามารถเปลี่ยนการวิจัยของเราในสาขาจุลภาคจากการสังเกตด้วยกล้องสองตาแบบดั้งเดิมไปสู่การผลิตซ้ำผ่านจอแสดงผล ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพในการทำงาน
