형광 현미경 기법은 타겟의 콘트라스트를 높이기 위한 간접적인 이미징 기법이라고 할 수 있습니다. 일반적으로 타겟 바이오 샘플의 경계면은 있는 그대로 관찰할 때 환경과 뚜렷하게 구별되지 않는 경우가 많습니다. 일례로, 투명한 세포들이 물속에 있다고 가정할 때, 그 세포의 위치를 찾아내는 것은 쉽지 않을 것입니다.
연구자들에 의해서 환경으로부터 타겟의 콘트라스트를 높이기 위한 다양한 방법들이 개발되어왔으며, 형광 이미징 기법은 가장 널리 이용되고 있는 강력한 이미징 기법의 하나입니다.
원리는 형광 물질을 타겟에 붙이고, 형광 현미경으로 이 형광 물질로부터 발현되는 형광 시그널을 관찰하는 것입니다. (형광 물질을 타겟에 붙이는 것은 그 자체로 또 다른 중요한 기술입니다.)
이 과정에서 높은 콘트라스트를 얻을 수 있는 것은, 파장 선별적인 형광 특성에 기인합니다. 즉, 형광체는 빛을 받았을 때(흡광) 에너지 상태가 높아지고, 다시 에너지 상태가 낮아지면서 다시 빛을 내는데(발광), 이 과정에서 에너지의 손실이 발생하게 되어, 받은 빛과 발현하는 빛의 에너지 상태가 달라지며, 그 결과 파장이 달라지게 됩니다.
형광 현미경에는 파장을 분리하는 다양한 광학품들이 적절히 사용되어 형광체에서 발현하는 파장만을 검출할 수 있으며, 이러한 과정을 통해서 형광 물질만을 이미징하게 되며, 이는 곧 형광 물질이 붙은 타겟만을 이미징하는 것이 됩니다.
동일한 타겟에 대해서도 여러 가지 형광 물질들을 이용하여, 각각의 조직에 대해서 상당히 선별적으로 형광 염색을 할 수 있으며, 각 형광 물질에 해당되는 광학 필터를 이용하고 선별적으로 시그널을 취득할 수 있습니다. 취득된 이미지는 파장에 따라서 임의의 컬러로 표시할 수 있으며, 각 채널 당 특정 색들을 지정하여, 여러 채널로부터 얻어진 여러 색의 이미지를 조합한 컬러풀한 영상을 얻을 수 있습니다.
형광이미지는 생물학자들에게 의미있는 영상을 제공하면서 생화학 연구에 필수적인 장치로 자리매김하였습니다.왔습니다. 특히 컨포컬 형광 현미경은 형광 현미경 영상 중에서도 가장 우수하고 진보된 영상 품질을 제공하여 하이엔드 연구장비로서 활용되고 있습니다.