Miksi tarvitset konfokaalimikroskoopin?
1. Suurten edeltäjiemme ponnistelujen ja parannusten jälkeen optinen mikroskooppi on saavuttanut täydellisyyden pisteen. Itse asiassa tavalliset mikroskoopit voivat tarjota meille kauniita mikroskooppisia kuvia yksinkertaisesti ja nopeasti. Kuitenkin tapahtui tapahtuma, joka toi vallankumouksellisen innovaation tähän lähes täydelliseen mikroskooppimaailmaan, joka on "laserpyyhkäisykonfokaalimikroskoopin" keksintö. Tämän uudentyyppisen mikroskoopin ominaisuus on, että se ottaa käyttöön optisen järjestelmän, joka poimii kuvainformaatiota vain pinnalta, johon kohdistus on keskittynyt, ja palauttaa saadun tiedon kuvamuistiin samalla kun muutetaan tarkennusta, jotta täydellinen 3D-tieto voidaan ottaa saatu. Karu kuva älykkyydestä. Tällä menetelmällä on mahdollista saada helposti tietoa pinnan muodosta, jota ei voida varmistaa normaalilla mikroskoopilla. Lisäksi tavallisissa optisissa mikroskoopeissa "resoluution lisääminen" ja "tarkennussyvyyden syventäminen" ovat ristiriitaisia olosuhteita, etenkin suurilla suurennoksilla, tämä ristiriita on selvempi, mutta konfokaalimikroskooppien kannalta tämä ongelma on helppo ratkaista.
2. Konfokaalisen optisen järjestelmän edut
Konfokaalinen optinen järjestelmä suorittaa pistevalaistuksen näytteelle, ja myös heijastunut valo vastaanottaa pistereseptoriin. Kun näyte asetetaan tarkennusasentoon, lähes kaikki heijastunut valo pääsee fotoreseptoriin, ja kun näyte on epätarkka, heijastunut valo ei pääse fotoreseptoriin. Toisin sanoen konfokaalisessa optisessa järjestelmässä vain polttopisteen kanssa yhteensopiva kuva tuodaan ulos ja valopisteet ja turha hajavalo suojataan.
3. Miksi käyttää laseria?
Konfokaalissa optisessa järjestelmässä näyte valaistaan pisteessä ja heijastunut valo vastaanotetaan myös pistefotoreseptorilla. Siksi pistevalolähde tulee välttämättömäksi. Laserit ovat erittäin pistevalolähteitä. Useimmissa tapauksissa laservalolähteitä käytetään valonlähteinä konfokaalisissa mikroskoopeissa. Lisäksi laserin monokromaattisuus, suuntaus ja erinomainen säteen muoto ovat tärkeitä syitä sen laajalle käyttöönotolle.
4. Nopeaan skannaukseen perustuva reaaliaikainen havainnointi on mahdollista
Laserskannauksessa vaakasuunnassa käytetään akustista optista deflektoria (AO-elementti) ja pystysuuntaan servo-elektronisesti ohjattua säteen skannauspeiliä (Servo Galvano-peili). Koska akusto-optisessa poikkeutusyksikössä ei ole mekaanista värähtelyosaa, se pystyy suorittamaan nopeaa skannausta ja reaaliaikainen havainnointi näytöllä on mahdollista. Tämä nopea kuvantaminen on erittäin tärkeä asia, joka vaikuttaa suoraan tarkennuksen ja paikanhaun nopeuteen.
5. Tarkennuksen asennon ja kirkkauden välinen suhde
Konfokaalisessa optisessa järjestelmässä näytteen kirkkaus on maksimi, kun näyte on asetettu oikein polttoasentoon, ja sen kirkkaus pienenee voimakkaasti ennen ja jälkeen sitä (yhtenäinen viiva kuvassa 4). Polttotason herkkä selektiivisyys on myös konfokaalimikroskoopin korkeussuunnan määrityksen ja polttosyvyyden laajennuksen periaate. Sitä vastoin tavallisissa optisissa mikroskoopeissa ei ole ilmeisiä kirkkauden muutoksia ennen ja jälkeen tarkennusasennon
6. Korkea kontrasti, korkea resoluutio
Tavallisissa optisissa mikroskoopeissa tarkennusosasta heijastuneen valon häiriön vuoksi se menee päällekkäin tarkennuskuvausosan kanssa, mikä johtaa kuvan kontrastin heikkenemiseen. Toisaalta konfokaalisessa optisessa järjestelmässä sironnut valo polttopisteen ulkopuolella ja sironnut valo objektiivin linssin sisällä poistetaan lähes kokonaan, jolloin saadaan erittäin korkeakontrastinen kuva. Lisäksi, koska valo kulkee objektiivin läpi kaksi kertaa, pistekuva terävöitetään ensin, mikä myös parantaa mikroskoopin erottelukykyä.
7. Optinen lokalisointitoiminto
Konfokaalisessa optisessa järjestelmässä heijastunut valo, joka ei ole samassa pisteessä polttopisteen kanssa, on suojattu mikrohuokosella. Siksi kolmiulotteista näytettä havainnoitaessa muodostuu kuva ikään kuin näyte viipaloituisi polttotason kanssa. Tämä efekti tunnetaan optisena lokalisointina ja on yksi konfokaalisten optisten järjestelmien erikoisuuksista.
8. Keskitä mobiilimuistitoiminto
Polttopisteen ulkopuolella olevaa ns. heijastunutta valoa suojaavat mikrohuokoset. Toisaalta voidaan katsoa, että kaikki konfokaalisen optisen järjestelmän muodostaman kuvan pisteet osuvat yhteen polttopisteen kanssa. Siksi, jos kolmiulotteista näytettä liikutetaan Z-akselia (optista akselia) pitkin, kuvat kerätään ja tallennetaan muistiin, ja lopuksi saadaan koko näytteen ja polttopisteen muodostama kuva. Tarkennuksen syvyyden äärettömän syventämistoimintoa tällä tavalla kutsutaan mobiilimuistin funktioksi.
9. Pintamuodon mittaustoiminto
Tarkennuksen siirtotoiminnon kannalta näytteen pinnan muoto voidaan mitata kosketuksetta lisäämällä pintakorkeuden tallennuspiiri. Tämän toiminnon perusteella on mahdollista tallentaa kuhunkin pikseliin suurimman luminanssiarvon muodostamat Z-akselin koordinaatit ja näiden tietojen perusteella saadaan näytepinnan muotoon liittyvää tietoa.
10. Erittäin tarkka mikrokokoinen mittaustoiminto
Valoa vastaanottavassa yksikössä on 1-ulotteinen CCD-kuvakenno, joten skannauslaitteen skannauskallistus ei vaikuta siihen, joten erittäin tarkka mittaus voidaan suorittaa. Lisäksi säädettävällä tarkennussyvyydellä (syvennyksellä) varustetun tarkennuksen siirtomuistitoiminnon ansiosta voidaan poistaa tarkennuksen siirrosta aiheutuva mittausvirhe.
11. Kolmiulotteinen kuva-analyysi
Pintamuodon mittaustoiminnolla voit helposti luoda kolmiulotteisen kuvan näytepinnasta. Sen lisäksi, että se pystyy myös suorittamaan erilaisia analyyseja, kuten: pinnan karheuden mittaus, pinta-ala, tilavuus, pinta-ala, ympyrämäisyys, säde, maksimipituus, ympärysmitta, painopiste, tomografinen kuva, FFT-muunnos, viivan leveyden mittaus jne. .
Laserkonfokaalipyyhkäisymikroskooppia voidaan käyttää paitsi solumorfologian tarkkailuun, myös solunsisäisten biokemiallisten komponenttien kvantitatiiviseen analyysiin, optisen tiheyden tilastoihin ja solumorfologian mittaamiseen.
