Kāpēc jums ir nepieciešams konfokālais mikroskops?
1. Pēc mūsu lielo priekšgājēju pūliņiem un uzlabojumiem optiskais mikroskops ir sasniedzis pilnības punktu. Faktiski parastie mikroskopi var sniegt mums skaistus mikroskopiskus attēlus vienkārši un ātri. Tomēr notika notikums, kas ienesa revolucionārus jauninājumus šajā gandrīz ideālajā mikroskopa pasaulē, kas ir "lāzerskenējošā konfokālā mikroskopa" izgudrojums. Šī jaunā tipa mikroskopa iezīme ir tāda, ka tajā ir izmantota optiskā sistēma, kas tikai iegūst attēla informāciju no virsmas, kurā ir koncentrēts fokuss, un atjauno iegūto informāciju attēla atmiņā, mainot fokusu, lai varētu iegūt pilnīgu 3D informāciju. iegūts. Spilgts inteliģences tēls. Ar šo metodi ir iespējams viegli iegūt informāciju par virsmas formu, ko nevar apstiprināt ar parasto mikroskopu. Turklāt parastajiem optiskajiem mikroskopiem "izšķirtspējas palielināšana" un "fokusa dziļuma padziļināšana" ir pretrunīgi apstākļi, īpaši pie liela palielinājuma, šī pretruna ir izteiktāka, bet konfokālo mikroskopu ziņā šī problēma ir viegli atrisināma.
2. Konfokālās optiskās sistēmas priekšrocības
Konfokālā optiskā sistēma veic parauga punktveida apgaismojumu, un atstaroto gaismu uztver arī punkta uztvērējs. Kad paraugs ir novietots fokusa pozīcijā, gandrīz visa atstarotā gaisma var sasniegt fotoreceptoru, un, kad paraugs ir ārpus fokusa, atstarotā gaisma nevar sasniegt fotoreceptoru. Tas nozīmē, ka konfokālajā optiskajā sistēmā tiks izvadīts tikai attēls, kas sakrīt ar fokusa punktu, un gaismas plankumi un bezjēdzīgi izkliedētā gaisma tiks ekranēti.
3. Kāpēc izmantot lāzeru?
Konfokālajā optiskajā sistēmā paraugs tiek apgaismots punktā, un atstarotā gaisma tiek uztverta arī ar punktu fotoreceptoru. Tāpēc ir nepieciešams punktveida gaismas avots. Lāzeri ir ļoti punktveida gaismas avoti. Vairumā gadījumu lāzera gaismas avoti tiek izmantoti kā gaismas avoti konfokālajiem mikroskopiem. Turklāt lāzera monohromatiskās īpašības, virziens un lieliskā stara forma ir arī svarīgi iemesli tā plašajai ieviešanai.
4. Kļūst iespējama reāllaika novērošana, kuras pamatā ir ātrgaitas skenēšana
Lāzerskenēšanai horizontālais virziens izmanto akustisko optisko deflektoru (AO elementu), bet vertikālais virziens izmanto servo elektroniski vadāmu staru skenēšanas spoguli (Servo Galvano spogulis). Tā kā akustiski-optiskās novirzes blokam nav mehāniskas vibrācijas daļas, tā var veikt ātrgaitas skenēšanu un ir iespējama reāllaika novērošana monitora ekrānā. Šī ātrgaitas attēlveidošana ir ļoti svarīgs elements, kas tieši ietekmē fokusēšanas un pozīcijas izgūšanas ātrumu.
5. Attiecība starp fokusa pozīciju un spilgtumu
Konfokālajā optiskajā sistēmā parauga spilgtums ir maksimālais, kad paraugs ir pareizi novietots fokusa pozīcijā, un tā spilgtums krasi samazināsies pirms un pēc tā (nepārtrauktā līnija 4. attēlā). Fokālās plaknes jutīgā selektivitāte ir arī konfokālā mikroskopa augstuma virziena noteikšanas un fokusa dziļuma paplašināšanas princips. Turpretim parastajiem optiskajiem mikroskopiem nav acīmredzamu spilgtuma izmaiņu pirms un pēc fokusa pozīcijas
6. Augsts kontrasts, augsta izšķirtspēja
Parastos optiskajos mikroskopos fokusa daļas atstarotās gaismas traucējumu dēļ tā pārklājas ar fokusa attēlveidošanas daļu, kā rezultātā samazinās attēla kontrasts. No otras puses, konfokālajā optiskajā sistēmā izkliedētā gaisma ārpus fokusa punkta un izkliedētā gaisma objektīva iekšpusē tiek gandrīz pilnībā noņemta, tādējādi var iegūt attēlu ar ļoti augstu kontrastu. Turklāt, tā kā gaisma divas reizes iziet cauri objektīvam, vispirms tiek asināts punkta attēls, kas arī uzlabo mikroskopa izšķirtspēju.
7. Optiskās lokalizācijas funkcija
Konfokālajā optiskajā sistēmā atstarotā gaisma, kas nav sakrītošs punkts ar fokusa punktu, tiek aizsargāta ar mikroporu. Tāpēc, novērojot trīsdimensiju paraugu, veidojas attēls, it kā paraugs būtu sagriezts ar fokusa plakni. Šis efekts ir pazīstams kā optiskā lokalizācija un ir viena no konfokālo optisko sistēmu īpatnībām.
8. Fokusa mobilās atmiņas funkcija
Tā saukto atstaroto gaismu ārpus fokusa punkta aizsargā mikroporas. No otras puses, var uzskatīt, ka visi punkti uz attēla, ko veido konfokālā optiskā sistēma, sakrīt ar fokusa punktu. Tāpēc, ja trīsdimensiju paraugs tiek pārvietots pa Z asi (optisko asi), attēli tiek uzkrāti un saglabāti atmiņā, un visbeidzot tiks iegūts attēls, ko veido viss paraugs un fokusa punkts. Funkciju bezgalīgi padziļināt fokusa dziļumu šādā veidā sauc par mobilās atmiņas funkciju.
9. Virsmas formas mērīšanas funkcija
Runājot par fokusa maiņas funkciju, parauga virsmas formu var izmērīt bezkontakta, pievienojot virsmas augstuma ierakstīšanas ķēdi. Pamatojoties uz šo funkciju, ir iespējams ierakstīt Z-ass koordinātas, ko veido maksimālā spilgtuma vērtība katrā pikselī, un, pamatojoties uz šo informāciju, var iegūt informāciju, kas saistīta ar parauga virsmas formu.
10. Augstas precizitātes mikroizmēra mērīšanas funkcija
Gaismas uztveršanas blokā ir izmantots 1-dimensiju CCD attēlveidošanas sensors, tāpēc to neietekmē skenēšanas ierīces slīpums, lai varētu veikt augstas precizitātes mērījumus. Turklāt, izmantojot fokusa nobīdes atmiņas funkciju ar regulējamu fokusa dziļumu (padziļināšanu), var novērst fokusa nobīdes radīto mērījumu kļūdu.
11. Trīsdimensiju attēlu analīze
Izmantojot virsmas formas mērīšanas funkciju, varat viegli izveidot parauga virsmas trīsdimensiju attēlu. Ne tikai tas, bet arī var veikt dažādas analīzes, piemēram: virsmas raupjuma mērījumus, laukumu, tilpumu, virsmas laukumu, cirkularitāti, rādiusu, maksimālo garumu, perimetru, smaguma centru, tomogrāfisko attēlu, FFT transformāciju, līnijas platuma mērīšanu utt. .
Lāzera konfokālo skenēšanas mikroskopu var izmantot ne tikai šūnu morfoloģijas novērošanai, bet arī intracelulāro bioķīmisko komponentu kvantitatīvai analīzei, optiskā blīvuma statistikai un šūnu morfoloģijas mērīšanai.
