형광 현미경 관찰법 (검경법)

Fluorescence Microscopy

• 물체에 강한 빛을 조사할 때 발현되는 형광을 이용하여 물체의 구조를 관찰하거나 형광의 유무와 색조를 이용하여 물질을 판별한는 현미경입니다.
• 발현되는 형광의 양을 측광하여 물질의 특성을 파악하고자 하는 경우에도 사용되고 있습니다.
• 일반 생물 현미경은 주로 투과 조명을 사용합니다만, 근래의 형광현미경은 주로 반사조명을 사용하고 있습니다.

형광 현미경 샘플 이미지 ( by J.H.JIN )

Fluorochrome
( Fluorophores or Fluorescent Probes)

형광은 특정 파장의 빛을 흡수하는 동시에 다른 파장(흡수 파장보다 긴 파장), 작은 에너지의 빛을 반사하는 분자현상입니다. 이 과정은 excitation(여기) 와 emission(방출, 발광) 으로 알려져 있습니다.

유기 및 비유기의 많은 물질들은 형광 특성을 가지고 있습니다. 형광 현미경을 사용하는 초기의 현미경 학자들은 1차 형광 또는 자가 형광을 주로 보았으나, 지금은 매우 밝은 형광을 가지는 많은 염료(fluorochrome)가 개발되었고 이는 시편의 특정 부분을 염색하는데 사용이 됩니다. 이러한 방법은 2차 혹은 간접 형광이라고 합니다.

이러한 염료는 형광색소(Fluorochrome) 라고 하는데, 항체와 핵산과 같은 다른 유기 합성 물질을 결합할 때는 fluorescent probes 혹은 fluorophores로 불려집니다. (하지만, 일반적으로 이러한 용어들은 종종 같은 의미로 사용되어 지고 있습니다. )

형광 현미경의 구조 및 형광의 특성

형광 현미경 ( 좌 ) 과 명시야 현미경 ( 우 ) 의 광로 비교

• 형광을 발현하기 위해서는 빛이 흡수가 필요합니다.
• 형광은 여기광의 입사방향과 관계없이 모든 방향으로 발현합니다.
• 일반적으로 형광의 강도는 여기광에 비교하여 매우 약합니다.
• 형광 파장은 여기광과 관계없이 일정합니다.
• 형광의 파장은 여기광(흡수광)의 파장보다 깁니다.(Stroke’s law)
• 형광은 정도의 차는 있지만 소광 또는 퇴색합니다.

응용분야 로는

• 의학,치학,약학 생물학의 기초연구 등
• 임상위생검사, 가축위생, 식물내해 등의 시험연구 등
• 화학, 약품, 반도체관련 등의 공업분야에서도 넓게 사용되어지고 있다.