Kāpēc man ir jāizmanto konfokālais mikroskops?
1. Optiskais mikroskops ir pilnveidots, pateicoties mūsu lielo priekšgājēju pūlēm un uzlabojumiem. Faktiski parastais mikroskops var mums viegli un ātri nodrošināt skaistus mikroskopiskus attēlus. Tomēr notikums, kas radīja apvērsumu gandrīz ideālo mikroskopu pasaulē, bija "lāzerskenējošā konfokālā mikroskopa" izgudrojums. Šim jaunajam mikroskopa tipam ir raksturīga optiskā sistēma, kas attēla informāciju iegūst tikai no virsmas, uz kuras fokuss ir koncentrēts, un mainot fokusu, vienlaikus atgūstot iegūto informāciju attēla atmiņā, ir iespējams iegūt asu attēlu ar pilna 3-dimensiju informācija. Tādā veidā ir iespējams viegli iegūt informāciju par virsmas formu, ko nevar apstiprināt ar parasto mikroskopu. Turklāt, lai gan "izšķirtspējas palielināšana" un "fokusa dziļuma palielināšana" ir pretrunīgi apstākļi parastajiem optiskajiem mikroskopiem, īpaši lielā palielinājumā, šī problēma tiek atrisināta ar konfokālajiem mikroskopiem.
2. Konfokālās optiskās sistēmas priekšrocības
Lāzera konfokālā mikroskopa shematiskā diagramma
Konfokālā optiskā sistēma ir parauga punktveida apgaismojums, savukārt atstarotā gaisma tiek uztverta arī, izmantojot punkta receptoru. Kad paraugs ir novietots fokusa punktā, gandrīz visa atstarotā gaisma sasniedz fotoreceptoru, un, kad paraugs ir ārpus fokusa, atstarotā gaisma nevar sasniegt fotoreceptoru. Citiem vārdiem sakot, konfokālā optiskā sistēmā tiek izvadīts tikai attēls, kas sakrīt ar fokusa punktu, un tiek bloķēti plankumi un bezjēdzīgi izkliedēta gaisma.
3. Kāpēc izmantot lāzeru?
Konfokālajā optiskajā sistēmā paraugs tiek apgaismots punktā un atstarotā gaisma tiek uztverta ar punkta sensoru. Tāpēc ir nepieciešams punktveida gaismas avots. Lāzeri ir ļoti punktveida gaismas avots. Vairumā gadījumu konfokālo mikroskopu gaismas avots ir lāzera gaismas avots. Turklāt lāzeru vienkrāsainība, virziens un lieliskā stara forma ir nozīmīgi iemesli to plašajai ieviešanai.
4. Iespējama reāllaika novērošana, kuras pamatā ir ātrgaitas skenēšana.
Lāzerskenēšanai tiek izmantots akustiskās optiskās novirzes bloks (Acoustic Optical Deflector, AO prime) horizontālā virzienā, un servoelektroniski vadāma stara skenēšanas spogulis (Servo Galvano-spogulis) tiek izmantots vertikālā virzienā. Tā kā AO deflektorā nav mehāniskas vibrācijas, ir iespējama liela ātruma skenēšana un ir iespējama reāllaika novērošana monitora ekrānā. Šīs kameras lielais ātrums ir ļoti svarīgs elements, kas tieši ietekmē fokusa ātrumu un pozīcijas izgūšanu.
5. Saistība starp fokusa pozīciju un spilgtumu
Konfokālajā optiskajā sistēmā paraugs ir pareizi novietots fokusa pozīcijā, kad spilgtums ir zui liels, tā priekšā un aizmugurē tā spilgtums tiks strauji samazināts (4. attēls nepārtraukta līnija). Šī fokusa plaknes jutīgā selektivitāte ir konfokālā mikroskopa augstuma orientācijas un fokusa izplešanās dziļuma princips. Turpretim parastie optiskie mikroskopi neuzrāda nekādas būtiskas spilgtuma izmaiņas pirms un pēc fokusa stāvokļa (punktēta līnija 4. attēlā).
6. Augsts kontrasts, augsta izšķirtspēja
Parastajā optiskajā mikroskopā atstarotā gaisma no mikroskopa nefokusa daļas traucē un pārklājas ar mikroskopa fokusa attēlveidošanas daļu, kā rezultātā samazinās attēla kontrasts. Turpretim konfokālajā optiskajā sistēmā izkliedētā gaisma ārpus fokusa punkta un objektīva objektīva iekšpusē tiek gandrīz pilnībā noņemta, kā rezultātā tiek iegūti attēli ar ļoti augstu kontrastu. Turklāt tiek uzlabota mikroskopa izšķirtspēja, jo gaisma divas reizes iziet cauri objektīva lēcai, padarot punktveida attēlu asāku.
7. Optiskās lokalizācijas funkcija
Konfokālajā optiskajā sistēmā atstarotā gaisma tiek aizsargāta ar mikroapertūru vietā, kas nav fokusa punkts. Rezultātā, novērojot trīsdimensiju paraugu, attēls veidojas tā, it kā paraugs būtu sagriezts ar fokusa punktu (5. att.). Šo efektu sauc par optisko lokalizāciju, un tā ir viena no konfokālo optisko sistēmu iezīmēm.
