10257 開発 の平凡な日常

仕組みが難しい蛍光顕微鏡。
今日はこのようなことについて調べてみました。

蛍光顕微鏡とは、試料から発せられる蛍光を観察する顕微鏡のこと。蛍光とは、観察したい試料に光を当てたときに試料から発せられる光のことで、多くの場合非常に微弱なので、試料に当てる光が、蛍光を邪魔して見えなくならないように工夫が施されている。

通常の明視野顕微鏡と異なり、蛍光顕微鏡では、あらかじめ光源から出る光の波長を何らかの方法で制限し、ある特定の波長だけが試料に当たる様にしている。もし、観察試料にその波長の光を受けると蛍光を発する物質が含まれていれば、試料から出る蛍光を顕微鏡下で観察できる。通常、物質が発する蛍光の波長は、蛍光を出させるためにあてる光（励起光）の波長とは異なる、より長い波長の光であり、蛍光を出す物質によりその波長は決まっている。一方、試料に当てた光が単に反射してきた光は、もとの波長と同じ波長の光なので、試料から発せられた蛍光とは、その波長によって区別することができる。通常、波長によって透過率の異なるフィルタや、プリズムなどを用いることで、蛍光だけを観察することが可能となる。この際、光源から試料にあてる光に、蛍光と同じ波長の光が含まれていないことが重要となる。

光源としてよく用いられるのは水銀ランプである。水銀ランプから発せられる光は、連続的な波長の光を含まず、飛び飛びの波長を持ついくつかの特定の波長の光が混ざったものである。これは水銀の放射スペクトルの波長で、254 nm、365 nm（紫外線）、405 nm（青色光）、546 nm（緑色光）などが混ざっている。この光に、フィルタを通し、特定の波長の光だけを試料に当てる。

光源の光を顕微鏡の鏡筒の途中（接眼レンズと対物レンズの間）から波長フィルタを兼ねたダイクロックミラー（dichroic mirror）で導入し、対物レンズを通して、試料の中の観察部だけに励起光を当て、同じ対物レンズを用いて蛍光を観察する落射式蛍光顕微鏡が一般的である。通常の明視野顕微鏡に蛍光顕微鏡用のオプション機器を取り付けることで蛍光顕微鏡として使える場合が多い。

得られる像は、暗い視野の中に蛍光を発する部分がボーッとあるいはくっきりと光って見える像であり、蛍光が微弱な場合には暗い部屋での観察が必要な場合が多い。接眼レンズを通しての肉眼観察に加えて、1990年代以降はCCDカメラを用い、感度が飛躍的に高まった観察装置が一般化してきており、肉眼では観察不可能な微弱な蛍光を、高感度CCDカメラを用いて可視化することも行われている。
CCDカメラを撮影に利用することのもう１つの利点は、コンピュータを用いた画像処理が容易になったことである。単に「画像のコントラストの強調が簡単になった」といった利点のみではなく、『複数画像を比較計算することにより、焦点面以外からの光を除く』といった処理も可能になった

引用『ウィキペディア（Wikipedia）』