کم قیمت فلوروسینس اور روشن فیلڈ خوردبین ڈیزائن
اس گائیڈ میں، میں فلوروسینس مائیکروسکوپی کے بنیادی اصولوں اور تین مختلف کم لاگت والی فلوروسینس مائیکروسکوپس بنانے کے طریقہ کا جائزہ لوں گا۔ ان سسٹمز پر عام طور پر ہزاروں ڈالر لاگت آتی ہے، لیکن حالیہ کوششوں نے انہیں حاصل کرنا آسان بنا دیا ہے۔ میں یہاں جو ڈیزائن پیش کر رہا ہوں اس میں اسمارٹ فونز، ڈی ایس ایل آر، اور یو ایس بی مائکروسکوپ استعمال کیے گئے ہیں۔ ان تمام ڈیزائنوں کو اوپن فیلڈ خوردبین کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔
مرحلہ 1: فلوروسینس مائکروسکوپی کا جائزہ
فلوروسینس مائیکروسکوپی کے بنیادی تصورات کو سمجھنے کے لیے، گھنے جنگلوں، درختوں، جانوروں، جھاڑیوں اور دیگر جنگلات کا تصور کریں جو رات کے وقت جنگل میں رہتے ہیں۔ اگر آپ جنگل میں ٹارچ چمکائیں تو آپ کو یہ تمام ڈھانچے نظر آئیں گے اور مخصوص جانوروں یا پودوں کا تصور کرنا مشکل ہے۔ فرض کریں کہ آپ صرف جنگل میں بلو بیری جھاڑیوں کو دیکھنے میں دلچسپی رکھتے ہیں۔ اس مقصد کو حاصل کرنے کے لیے، آپ کو فائر فلائیز کو صرف بلیو بیری کی جھاڑیوں سے اپنی طرف متوجہ کرنے کی تربیت دینے کی ضرورت ہے، تاکہ جب آپ جنگل کو دیکھیں تو صرف بلیو بیری کی جھاڑیاں ہی روشن ہوں۔ آپ کہہ سکتے ہیں کہ آپ نے بلیو بیری کی جھاڑیوں کو فائر فلائیز سے نشان زد کیا ہے، لہذا آپ جنگل میں بلو بیری کے ڈھانچے کو دیکھ سکتے ہیں۔
اس مشابہت میں، جنگل پورے نمونے کی نمائندگی کرتا ہے، بلو بیری جھاڑی اس ساخت کی نمائندگی کرتی ہے جسے آپ تصور کرنا چاہتے ہیں (جیسے کہ مخصوص خلیات یا ذیلی خلیہ آرگنیلز)، اور فائر فلائی فلوروسینٹ مرکبات ہیں۔ فائر فلائیز کے بغیر اکیلے ٹارچ کو گولی مارنے کی صورتحال روشن فیلڈ خوردبین کی طرح ہے۔
اگلا مرحلہ فلوروسینٹ مرکبات (جسے فلوروفورس بھی کہا جاتا ہے) کے بنیادی افعال کو سمجھنا ہے۔ فلوروسینٹ کلسٹرز دراصل چھوٹی اشیاء (نانو اسکیل) ہیں جو نمونے میں مخصوص ڈھانچے کو جوڑنے کے لیے ڈیزائن کی گئی ہیں۔ وہ طول موج کی ایک تنگ رینج کی روشنی کو جذب کرتے ہیں اور دوسری طول موج کی روشنی کو دوبارہ خارج کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، فلوروسینٹ گروپ نیلی روشنی کو جذب کر سکتا ہے (یعنی فلوروسینٹ گروپ نیلی روشنی سے پرجوش ہوتا ہے) اور پھر دوبارہ سبز روشنی خارج کر سکتا ہے۔ عام طور پر، اس کا خلاصہ جوش اور اخراج کے سپیکٹرا کے ذریعے کیا جاتا ہے (جیسا کہ اوپر تصویر میں دکھایا گیا ہے)۔ یہ چارٹ فلوروفور کے ذریعہ جذب ہونے والی روشنی کی طول موج اور فلوروفور کے ذریعہ خارج ہونے والی روشنی کی طول موج کو دکھاتے ہیں۔
خوردبین کا ڈیزائن باقاعدہ کھلے میدان خوردبین سے بہت ملتا جلتا ہے، جس میں دو اہم فرق ہیں۔ سب سے پہلے، نمونے کو روشن کرنے والی روشنی پرجوش فلوروسینٹ گروپ کی طول موج پر ہونی چاہیے (اوپر کی مثال کے طور پر، روشنی نیلی ہے)۔ دوم، خوردبین کو صرف نیلی روشنی کو روکنے کے دوران خارج ہونے والی روشنی (سبز روشنی) کو جمع کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ نیلی روشنی ہر جگہ ہے، لیکن سبز روشنی صرف نمونے میں مخصوص ڈھانچے سے آتی ہے۔ نیلی روشنی کو روکنے کے لیے، خوردبینوں میں عام طور پر کوئی ایسی چیز ہوتی ہے جسے لانگ پاس فلٹر کہتے ہیں جو سبز روشنی کو نیلی روشنی کے بغیر گزرنے دیتا ہے۔ ہر لانگ پاس فلٹر کی ایک کٹ آف طول موج ہوتی ہے۔ اگر روشنی کی طول موج کٹ آف طول موج سے زیادہ ہے، تو یہ فلٹر سے گزر سکتی ہے۔ اس لیے اس کا نام "لانگ ڈسٹنس پاس" ہے۔ چھوٹی طول موجیں مسدود ہیں۔
مرحلہ 2: آپٹیکل آپٹکس کا استعمال کرتے ہوئے ایک خوردبین کی ماڈلنگ
یہ ایک خوردبین کے بنیادی اصول کو ڈیزائن کرنے میں ایک اضافی قدم ہے۔ فلوروسینس مائیکروسکوپ بنانے کی کوئی ضرورت نہیں ہے، لہذا اگر آپ آپٹکس میں دلچسپی نہیں لینا چاہتے ہیں، تو آپ اسے چھوڑ سکتے ہیں۔
روشن فیلڈ اور فلوروسینس خوردبین دونوں کو رے آپٹیکل آلات کا استعمال کرتے ہوئے ماڈل بنایا جا سکتا ہے۔ رے آپٹکس کی بنیادی بنیاد یہ ہے کہ روشنی کا رویہ روشنی کے منبع سے دور پھیلنے والی روشنی کی طرح ہے۔ جب آپ کمرے کے ارد گرد نظر ڈالیں گے، تو آپ کو کھڑکی کے باہر سورج کی روشنی یا لائٹ بلب سے لائی ہوئی روشنی نظر آئے گی۔ پھر روشنی کمرے میں موجود اشیاء سے جذب یا منعکس ہوتی ہے۔ کچھ منعکس روشنی اسے آپ کی آنکھوں کا سامنا کرے گی۔ اگر کسی چیز کو روشن کیا جاتا ہے، تو آپ تصور کر سکتے ہیں کہ آبجیکٹ پر ہر ایک نقطہ ہر سمت میں روشنی خارج کرتا ہے (جیسا کہ اوپر کی تصویر میں دکھایا گیا ہے)۔ لینس، ہماری آنکھوں کے لینس کی طرح، روشنی کو ایک نقطہ پر مرکوز کرتا ہے تاکہ ہم شے کو دیکھ سکیں۔ لینس کے بغیر، روشنی باہر کی طرف پھیلتی رہتی ہے اور تصویر نہیں بنتی۔
