ТIRF
Флуоресцентный микроскоп с полным внутренним отражением (Total internal reflection fluorescence microscope), или, как его называют по используемой технологии, Микроскоп полного внутреннего отражения, который позволяет проводить наблюдения очень тонких образцов (менее 200 нм).
Обычные флуоресцентные микроскопы полного внутреннего отражения сослужили хорошую службу биологам, позволив провести открытия в области клеточных структур. В частности, с их помощью можно наблюдать клеточную адгезию, связывание клеток между собой при помощи гормонов или секрецию нейротрансмиттеров. В обычном состоянии флуорофоры, то есть те части молекулы, которые заставляют ее «светиться», находятся в равновесии с флуорофорами окружающей среды. Когда молекулы возбуждаются, их можно обнаружить с помощью обычного флуоресцентного микроскопа. Однако если исследуемый образец перегружен молекулами с флуорофорами, они могут создать фоновый эффект, в результате чего желаемые процессы в клетках будут не видны.
Чтобы исправить этот недостаток, во второй половине XX века американские ученые предложили использовать полное внутреннее отражение для освещения клеток. Первый микроскоп, основанный на технологии полного внутреннего отражения, был сконструирован в начале 1980-х годов. Данная конструкция использует быстро исчезающую волну, которая выборочно освещает и возбуждает флуорофоры в заданной области образца непосредственно у границы стекла и воды. Эта волна генерируется только в тот момент, когда падающий свет полностью отражается внутри образца. Она проникает на глубину всего около 100 нм и затем затухает, позволяя увидеть только отдельные участки исследуемого образца, не «подсвечивая» ненужные области.
Микроскоп полного внутреннего отражения позволяет наблюдать многие эффекты, недоступные остальным флуоресцентному микроскопическому-оборудованию. Например, с его помощью можно наблюдать за структурой мембраны плазмы, которая имеет толщину всего 7,5 нм. Кроме того, оборудование с полным внутренним отражением часто используется для наблюдения за единичными молекулами, что делает его незаменимым инструментом в работе биофизиков и биотехнологов.