روند توسعه میکروسکوپ کانفوکال
برای به دست آوردن نتایج مشاهدات بهتر در سطح فنی، میکروسکوپ کانفوکال بر بهبود سطح فنی از جنبههای بهبود وضوح، کاهش سمیت نوری، افزایش سرعت اسکن، مشاهده نمونههای ضخیم و مشاهده in vivo تمرکز دارد. در حال حاضر Z موثر است. چیزی که Zda را برای فناوری میکروسکوپ کانفوکال ارتقا میدهد، میکروسکوپ با وضوح فوقالعاده بالا است که از حد نوری عبور میکند و به محققان اجازه میدهد تا ساختارهای سلولی ظریفتری را به دست آورند، که به درک عمیقتر محققان از فعالیتهای زندگی کمک میکند. تمرکز تحقیقاتی بعدی فناوری میکروسکوپ کانفوکال باید بر روی نکات زیر متمرکز شود:
1. سرعت اسکن سریعتر
در حال حاضر، سرعت اسکن هم کانونی توسط ساختار مکانیکی تجهیزات اسکن محدود شده است و وضوح را فقط می توان برای به دست آوردن سرعت اسکن سریعتر قربانی کرد. بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی آنقدر سریع هستند که غیرقابل تشخیص باقی می مانند.
2. تکنولوژی با وضوح فوق العاده عالی تر
در حال حاضر فناوریهای با وضوح فوقالعاده بالا شامل STORM، PALM، STED و SSIM با رزولوشنهای 20 تا 200 نانومتر هستند، اما هر فناوری دارای عیوب خاصی مانند پردازش نمونه، جهت محور Z، سمیت نوری و غیره است. تقریباً کامل نیست، و اغلب دستیابی به وضوح حد در مشاهده واقعی دشوار است.
3. سازگاری قوی تر
فناوری میکروسکوپ کانفوکال شامل انواع روشهای برانگیختگی است، مانند مشاهده چند فوتونی و صفحه نوری که در بالا ذکر شد، و پراکندگی ضد استوکس رامان منسجم از لحاظ نظری میتواند مجموعهای از سیستمهای لیزری را به اشتراک بگذارد. میکروسکوپ با وضوح فوق العاده را می توان با فناوری لیزر سفید جفت کرد. با این حال، با توجه به مسائل ثبت اختراع شرکت های مختلف، هنوز جای پیشرفت از نظر کامل و سازگاری وجود دارد و تجهیزات فعلی نمی توانند به مزایای فنی اپلیکیشن کاملاً بازی کنند.
اصول میکروسکوپ کانفوکال
میکروسکوپ کانفوکال از چهار بخش تشکیل شده است: سیستم نوری میکروسکوپ، منبع نور لیزر، اسکنر و سیستم تشخیص و پردازش. از لیزر با انسجام خوب به عنوان منبع نور استفاده می کند. این سیستم از اصل فوکوس مزدوج و دستگاه بر اساس میکروسکوپ نوری سنتی استفاده می کند و از مجموعه ای از مشاهده، تجزیه و تحلیل و سیستم خروجی رایانه برای پردازش تصویر استفاده می کند.
پرتو اسکن لیزر از سوراخ سوزنی توری عبور می کند تا منبع نور نقطه ای را تشکیل دهد که از طریق تقسیم کننده پرتو به عدسی شیئی منعکس می شود، روی نمونه متمرکز شده و اسکن می شود. پس از برانگیختن نمونه، فلورسانس ساطع شده به طیفسنجی برمیگردد و آن را به سوراخ تشخیص جمعآوری میکند و سپس توسط لوله فتومولتیپلایر به سیگنال الکتریکی تبدیل میشود و برای نمایش تصویر صفحه کانونی واضح به رایانه ارسال میشود. نور تحریک از طریق سوراخ سوراخ توری بر روی نمونه متمرکز می شود و فلورسانس از طریق عدسی شیئی بر روی سوراخ سوزنی متمرکز می شود. این فرآیند دو فوکوس را تشکیل می دهد، بنابراین به آن میکروسکوپ کانفوکال می گویند.
نمونه های بیولوژیکی معمولی ساختار پیچیده و ضخامت مشخصی دارند. هنگامی که با یک میکروسکوپ فلورسانس معمولی مشاهده می شود، فلورسانس ساطع شده از نمونه با یکدیگر همپوشانی دارد و وضوح تصویر بسیار کاهش می یابد.
تصویربرداری کانفوکال میکروسکوپ کانفوکال میتواند به طور موثری نور سرگردان و نور غیراندازهگیری خارج از صفحه کانونی را از ورود به آشکارساز سرکوب کند، تصویربرداری صفحه کانونی منفرد را درک کند و وضوح را تا حد زیادی بهبود بخشد. هنگامی که صحنه به طور یکنواخت در جهت افقی حرکت می کند، می تواند یک تصویر تک لایه شفاف را تشکیل دهد و در جهت عمودی، می تواند اسکن لایه به لایه نمونه را در اعماق مختلف متوجه شود و ساختار سه بعدی را به دست آورد. نمونه پس از بازسازی سه بعدی که اصطلاحاً "CT نوری" است. نمونه با یک پروب فلورسنت برچسب گذاری شده و سپس با میکروسکوپ کانفوکال مشاهده می شود. نه تنها می توان سلول ها و ساختارهای بافت ثابت مختلف را مشاهده کرد، بلکه مورفولوژی، ساختار و یون های سلول های زنده را نیز می توان به طور کیفی و کمی مشاهده و به طور منظم اندازه گیری کرد.
