میکروسکوپ کانفوکال لیزری - ویژگی ها و کاربردها

میکروسکوپ کانفوکال لیزری - ویژگی ها و کاربردها

میکروسکوپ کانفوکال اسکن لیزری (LSCM) نوعی میکروسکوپ است که بر اساس فناوری فوکوس مزدوج طراحی شده است، یعنی منبع نور لیزر، نمونه مورد اندازه گیری و آشکارساز همگی در موقعیت های مزدوج با یکدیگر قرار دارند.

اساسی
در یک میکروسکوپ عمومی، صفحه تصویر مشاهده از صفحه محوری مجاور با انطباق صفحه کانونی عدسی شیئی با آشکارساز جدا می شود، در حالی که در یک میکروسکوپ کانفوکال، یک نقطه نوری محدود با پراش برای روشن کردن نمونه استفاده می شود و A. سوراخ سوراخ در مسیر نور جمع آوری شده در کانون مزدوج نقطه نوری برای فیلتر کردن نور سرگردان برای ایجاد این اثر انزوا و در نتیجه بهبود وضوح استفاده می شود.

ویژگی های تصویربرداری

تصویربرداری اسکن بخش نوری
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 پرتو یا پرتوهای چندگانه متمرکز برای اسکن و تصویربرداری از نمونه عبور می کند. تصویر حاصل را بخش نوری می نامند. در زیر تفاوت بین روش سنتی روشنایی میدان گسترده و روش روشنایی کانفوکال اسکن لیزری نشان داده شده است.

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

تصاویر "z-stack" را در سطوح کانونی مختلف ایجاد کنید
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 باقیمانده توسط سوراخ کوچک مسدود می شود. این می تواند منجر به بهبود وضوح قابل توجهی شود. مقایسه جانبی میکروسکوپ فلورسانس چند بعدی و میکروسکوپ کانفوکال همان نمونه ضخیم. هنگامی که مجموعه‌ای از تصاویر در سطوح کانونی مختلف گرفته می‌شوند، تصاویری که معمولاً به آنها «پشته‌های z» گفته می‌شود، می‌توانند تولید شوند که افزایش وضوح و کنتراست ارائه شده توسط میکروسکوپ کانفوکال و دلایل اصلی این دستاوردها را نشان می‌دهند. مشاهده می شود که بررسی تصویر در بالای پشته با صفحه تصویربرداری بالای بافت، مقدار زیادی نور پراکنده را در تصویر فلورسانس نشان می دهد، در حالی که تصویر میکروسکوپ کانفوکال سیاه به نظر می رسد. این کاهش در PSF محوری به طور مستقیم منجر به تفاوت وضوح مشاهده شده در رابط نوری در وسط پشته z می شود.

رزولوشن در مقایسه با نورپردازی میدان عریض بسیار بهبود یافته است
در میکروسکوپ فلورسانس، شدت نور ساطع شده از یک نقطه با تابع پخش نقطه (PSF) توصیف می‌شود و الگوی آن یک دیسک بادی است. وضوح سیستم فلورسانس را می توان با شعاع دیسک Airy توصیف کرد که می توان آن را با دیافراگم عددی عدسی شیئی و طول موج نور تحریک توصیف کرد.