কম খরচে ফ্লুরোসেন্স এবং উজ্জ্বল ক্ষেত্রের মাইক্রোস্কোপ ডিজাইন
ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপি হল একটি পদ্ধতি যা কল্পনা করার জন্য ব্যবহৃত হয়
এই নির্দেশিকায়, আমি ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপির মূল বিষয়গুলি পর্যালোচনা করব এবং কীভাবে তিনটি আলাদা কম খরচে ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপ তৈরি করতে হয়। এই সিস্টেমগুলি সাধারণত হাজার হাজার ডলার খরচ করে, তবে সেগুলিকে আরও অ্যাক্সেসযোগ্য করার জন্য সাম্প্রতিক কিছু প্রচেষ্টা করা হয়েছে৷ আমি এখানে যে ডিজাইনগুলি উপস্থাপন করছি তা একটি স্মার্টফোন, ডিএসএলআর এবং ইউএসবি মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে। এই সমস্ত ডিজাইন ব্রাইটফিল্ড মাইক্রোস্কোপ হিসাবেও ব্যবহার করা যেতে পারে।
ধাপ 1: ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপির ওভারভিউ
ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপির মৌলিক ধারণাগুলি বোঝার জন্য, গাছ, প্রাণী, ঝোপ এবং অন্যান্য জীবন্ত বন সহ রাতে একটি ঘন বন কল্পনা করুন। আপনি যদি বনের মধ্যে একটি মশাল জ্বালিয়ে দেন, আপনি এই সমস্ত কাঠামো দেখতে পাবেন এবং নির্দিষ্ট প্রাণী বা গাছপালাকে কল্পনা করতে খুব কষ্ট হবে। ধরুন আপনি শুধুমাত্র বনে ব্লুবেরি ঝোপ দেখতে আগ্রহী। এটি করার জন্য, আপনি ফায়ারফ্লাইকে শুধুমাত্র ব্লুবেরি ঝোপের প্রতি আকৃষ্ট হওয়ার জন্য প্রশিক্ষণ দেন, যাতে আপনি যখন বনের দিকে তাকান তখন কেবল ব্লুবেরি ঝোপগুলিই আলোকিত হয়। আপনি বলতে পারেন যে আপনি ব্লুবেরি ঝোপ চিহ্নিত করতে ফায়ারফ্লাই ব্যবহার করেন যাতে আপনি বনে ব্লুবেরি কাঠামো দেখতে পারেন।
এই সাদৃশ্যে, বন পুরো নমুনাকে প্রতিনিধিত্ব করে, ব্লুবেরি ঝোপগুলি আপনি যে কাঠামোগুলি কল্পনা করতে চান তা প্রতিনিধিত্ব করে (যেমন নির্দিষ্ট কোষ বা উপকোষীয় অর্গানেল), এবং ফায়ারফ্লাই হল ফ্লুরোসেন্ট যৌগ। ফায়ারফ্লাইস ছাড়া একা মশাল আলোকিত করা উজ্জ্বল ক্ষেত্রের মাইক্রোস্কোপির অনুরূপ।
পরবর্তী ধাপ হল ফ্লুরোসেন্ট যৌগগুলির মৌলিক কাজ বোঝা (যা ফ্লুরোফোরস নামেও পরিচিত)। ফ্লুরোফোরস আসলে ছোট বস্তু (ন্যানোস্কেল) একটি নমুনায় নির্দিষ্ট কাঠামো সংযুক্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। তারা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি সংকীর্ণ পরিসর শোষণ করে এবং অন্য তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোকে পুনরায় নির্গত করে। উদাহরণস্বরূপ, একটি ফ্লুরোফোর নীল আলো শোষণ করতে পারে (অর্থাৎ ফ্লুরোফোর নীল আলো দ্বারা উত্তেজিত হয়) এবং তারপরে সবুজ আলো পুনরায় নির্গত করতে পারে। এটি সাধারণত উত্তেজনা এবং নির্গমন বর্ণালী (উপরে) দ্বারা সংক্ষিপ্ত করা হয়। এই চিত্রগুলি ফ্লুরোফোর দ্বারা শোষিত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং ফ্লুরোফোর দ্বারা নির্গত আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য দেখায়।
অণুবীক্ষণ যন্ত্রের নকশা একটি সাধারণ ব্রাইটফিল্ড মাইক্রোস্কোপের মতো, দুটি প্রধান পার্থক্য সহ। প্রথমত, নমুনাকে আলোকিত করে এমন আলো অবশ্যই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের হতে হবে যা ফ্লুরোফোরকে উত্তেজিত করে (উপরের উদাহরণের জন্য, আলোটি নীল)। দ্বিতীয়ত, অণুবীক্ষণ যন্ত্রের শুধুমাত্র নীল আলোকে ব্লক করার সময় নির্গত আলো (সবুজ আলো) সংগ্রহ করতে হবে। এর কারণ হল নীল আলো সর্বত্র, কিন্তু সবুজ আলো শুধুমাত্র নমুনার নির্দিষ্ট কাঠামো থেকে আসে। নীল আলোকে ব্লক করার জন্য, মাইক্রোস্কোপগুলিতে সাধারণত একটি লং-পাস ফিল্টার বলে কিছু থাকে যা নীল আলো ছাড়াই সবুজ আলোকে যেতে দেয়। প্রতিটি লং-পাস ফিল্টারের একটি কাট-অফ তরঙ্গদৈর্ঘ্য রয়েছে। যদি আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য কাট-অফ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চেয়ে বেশি থাকে তবে এটি ফিল্টারের মধ্য দিয়ে যেতে পারে। তাই নাম, "দীর্ঘ পাস"। ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্য অবরুদ্ধ।
ধাপ 2: অপটিক্যাল অপটিক্স দিয়ে মাইক্রোস্কোপের মডেলিং
এটি মাইক্রোস্কোপ ডিজাইনের মৌলিক নীতিগুলির একটি অতিরিক্ত পদক্ষেপ। একটি ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপ তৈরি করার দরকার নেই, তাই আপনি যদি অপটিক্সে যেতে না চান তবে আপনি এটি এড়িয়ে যেতে পারেন।
ব্রাইটফিল্ড এবং ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপ উভয়ই রে অপটিক্স ব্যবহার করে মডেল করা যেতে পারে। রশ্মি অপটিক্সের মূল ভিত্তি হল যে আলো আলোর উত্স থেকে দূরে ভ্রমণ করে আলোর অনুরূপ আচরণ করে। আপনি যখন একটি ঘরের চারপাশে তাকান, আপনি একটি জানালার বাইরে বা একটি আলোর বাল্ব থেকে সূর্যের আলো থেকে আলো দেখতে পান। আলো তখন শোষিত হয় বা ঘরের বস্তু দ্বারা প্রতিফলিত হয়। কিছু প্রতিফলিত আলো এটিকে আপনার চোখের দিকে নির্দেশ করে। যদি বস্তুটি আলোকিত হয়, তাহলে আপনি বস্তুর প্রতিটি বিন্দু কল্পনা করতে পারেন যে সমস্ত দিক (উপরে) আলো নির্গত করছে। লেন্স, আমাদের চোখের লেন্সের মতো, আলোকে একটি বিন্দুতে ফোকাস করে যাতে আমরা বস্তুটি দেখতে পারি। একটি লেন্স ছাড়া, আলো বাইরের দিকে ভ্রমণ করতে থাকে এবং একটি চিত্র গঠন করে না।
তাহলে আমরা কিভাবে অপটিক্যাল সিস্টেম তৈরি করব যা ছোট বস্তুকে বড় করে? নকশাটি বোঝার জন্য, আপনাকে সত্যিই দুটি সমীকরণ জানতে হবে: পাতলা লেন্স ইমেজিং এবং ম্যাগনিফিকেশন সমীকরণ:
1/f=1/si + 1/so
M=-si/so
f হল লেন্সের ফোকাল লেন্থ। একটি ছোট ফোকাল দৈর্ঘ্য মানে লেন্সের ফোকাস করার ক্ষমতা বেশি।
বস্তুর দূরত্বের ক্ষেত্রেও একই কথা প্রযোজ্য; লেন্স এবং বস্তুর মধ্যে দূরত্ব (যেমন একটি গাছ)।
si হল ছবির দূরত্ব; লেন্সের মধ্যে দূরত্ব এবং যেখানে ছবিটি তৈরি হয়
M হল বিবর্ধন; বস্তুর সাপেক্ষে ছবিটি কত বড়। অণুবীক্ষণ যন্ত্রের জন্য, আমরা বিস্তৃতি বাড়াতে চাই।
পাতলা লেন্স সমীকরণের সম্পূর্ণ টিউটোরিয়ালের জন্য, এই খান একাডেমিয়া ভিডিওটি দেখুন। উপরের জিআইএফ-এ, আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে বস্তুটি লেন্সের কাছাকাছি চলে যাওয়া দূরত্ব চিত্রের দূরত্ব বাড়ায়, যা ম্যাগনিফিকেশন বাড়ায়। দুটি তীর সহ উল্লম্ব রেখা লেন্স নির্দেশ করে।
