ویژگی ها و کاربردهای میکروسکوپ لیزری کانفوکال

ویژگی ها و کاربردهای میکروسکوپ لیزری کانفوکال

میکروسکوپ کانفوکال اسکن لیزری (LSCM) نوعی میکروسکوپ است که بر اساس فناوری فوکوس مزدوج طراحی شده است، به این معنی که منبع نور لیزر، نمونه تحت آزمایش و آشکارساز همه در موقعیت مزدوج یکدیگر قرار می گیرند.

اساسی
در میکروسکوپ های عمومی، صفحه کانونی عدسی شیئی با آشکارساز منطبق است به طوری که صفحه تصویر مشاهده شده از صفحه محوری مجاور جدا می شود، در حالی که در میکروسکوپ های کانفوکال، نمونه با استفاده از یک نقطه نوری محدود با پراش روشن می شود و در این اثر جداسازی با استفاده از یک سوراخ سوزنی در مسیر نور جمع آوری در نقطه کانونی مزدوج نقطه ای برای فیلتر کردن نور سرگردان برای بهبود وضوح به دست می آید.

ویژگی های تصویربرداری
فقط نور منعکس شده از لایه نمونه مزدوج می تواند از سوراخ کوچک در مسیر نور جمع آوری عبور کند و بازتاب لایه نمونه نامربوط باقی مانده توسط سوراخ کوچک مسدود می شود. این می تواند منجر به افزایش قابل توجه وضوح شود. در زیر یک مقایسه جانبی از میکروسکوپ فلورسانس چند بعدی و میکروسکوپ کانفوکال از همان نمونه ضخیم نشان داده شده است. هنگامی که مجموعه‌ای از تصاویر در سطوح کانونی مختلف گرفته می‌شوند، چیزی که معمولاً به عنوان "z-stack" شناخته می‌شود، می‌تواند تولید شود و این تصویر هم افزایش وضوح و کنتراست ارائه شده توسط میکروسکوپ کانفوکال و هم دلایل اصلی این دستاوردها را نشان می‌دهد. بررسی تصویر در بالای پشته با صفحه تصویربرداری بالای بافت، نور پراکنده زیادی را در تصویر فلورسانس نشان می دهد، در حالی که تصویر هم کانونی سیاه به نظر می رسد. این کاهش PSF در جهت محوری مستقیماً مسئول تفاوت وضوح مشاهده شده در رابط نوری در وسط پشته z است.

یکی دیگر از ویژگی های میکروسکوپ کانفوکال اسکن لیزری این است که یک فناوری تصویربرداری اسکن است. فناوری سنتی روشنایی میدان گسترده کل نمونه را روشن می کند، بنابراین تصویر را می توان مستقیماً با چشم غیر مسلح یا یک آشکارساز ثبت کرد، اما LSCM از یک پرتو یا پرتوهای متمرکز چندگانه برای اسکن و تصویربرداری از نمونه عبور می کند و تصویر حاصل می شود. بخش نوری نامیده می شود. در زیر تفاوت بین روش سنتی روشنایی میدان گسترده و روش روشنایی کانفوکال اسکن لیزری نشان داده شده است.

بنابراین، روش کار عملی میکروسکوپ کانفوکال مدرن در شکل زیر نشان داده شده است. نور تحریک ساطع شده توسط لیزر از یک آینه دو رنگ عبور می کند و در جهت های x و y نمونه از طریق یک جفت آینه ارتعاشی اسکن می کند. برانگیختگی (یا انعکاس) نمونه نور از طریق سوراخ سوزنی وارد آشکارساز PMT می شود و ضبط می شود و تصویر اسکن شده ضبط شده توسط کامپیوتر برای به دست آوردن تصویر نمونه واقعی بازسازی می شود.