Koja je svrha konfokalnog mikroskopa?
1. Nakon napora i poboljšanja naših velikih prethodnika, optički mikroskop je dostigao tačku savršenstva. U stvari, obični mikroskopi nam mogu pružiti prekrasne mikroskopske slike jednostavno i brzo. Međutim, dogodio se događaj koji je donio revolucionarnu inovaciju u ovaj gotovo savršeni svijet mikroskopa, a to je izum "konfokalnog mikroskopa za lasersko skeniranje". Karakteristika ovog novog tipa mikroskopa je da usvaja optički sistem koji samo izdvaja informacije o slici na površini na kojoj je fokus koncentrisan, a dobijene informacije vraća u memoriju slike uz promenu fokusa, tako da se kompletne 3D informacije mogu dobiti. dobijeno. Oštra slika inteligencije. Ovom metodom moguće je lako dobiti informacije o obliku površine koje se ne mogu potvrditi normalnim mikroskopom. Osim toga, za obične optičke mikroskope, "povećanje rezolucije" i "produbljivanje dubine fokusa" su kontradiktorni uvjeti, posebno pri velikim uvećanjima, ova kontradikcija je izraženija, ali u smislu konfokalnih mikroskopa, ovaj problem se lako rješava.
2. Prednosti konfokalnog optičkog sistema
Šematski dijagram laserskog konfokalnog mikroskopa
Konfokalni optički sistem vrši osvetljenje tačke na uzorku, a reflektovanu svetlost takođe prima tačkasti receptor. Kada se uzorak postavi u fokusnu poziciju, skoro sva reflektovana svjetlost može doći do fotoreceptora, a kada je uzorak van fokusa, reflektovana svjetlost ne može doći do fotoreceptora. To znači da će u konfokalnom optičkom sistemu biti prikazana samo slika koja se poklapa sa žarišnom tačkom, a svjetlosne mrlje i beskorisno raspršeno svjetlo će biti zaštićeni.
3. Zašto koristiti laser?
U konfokalnom optičkom sistemu, uzorak je osvetljen u tački, a reflektovanu svetlost takođe prima tačkasti fotoreceptor. Stoga postaje neophodan tačkasti izvor svjetlosti. Laseri su vrlo tačkasti izvori svjetlosti. U većini slučajeva, laserski izvori svjetlosti se koriste kao izvori svjetlosti za konfokalne mikroskope. Osim toga, karakteristike monokromatičnosti, usmjerenosti i odličnog oblika snopa lasera također su važni razlozi za njegovu široku primjenu.
4. Posmatranje u realnom vremenu zasnovano na skeniranju velike brzine postaje moguće
Za lasersko skeniranje, akustički aktivirana optička deflekcijska jedinica (Acoustic Optical Deflector, AO element) se koristi u horizontalnom smjeru, a Servo Galvano-ogledalo se koristi u vertikalnom smjeru. Budući da akusto-optička jedinica za skretanje nema mehaničke vibracije, može izvršiti skeniranje velikom brzinom i moguće je posmatranje na ekranu monitora u realnom vremenu. Ovo snimanje velike brzine je veoma važna stavka koja direktno utiče na brzinu fokusiranja i pronalaženja pozicije.
5. Odnos između položaja fokusa i svjetline
U konfokalnom optičkom sistemu, svjetlina uzorka je maksimalna kada je uzorak pravilno postavljen u fokusnu poziciju, a njegova svjetlina će se naglo smanjiti prije i poslije njega (puna linija na slici 4). Osetljiva selektivnost fokalne ravni je takođe princip određivanja pravca visine konfokalnog mikroskopa i širenja fokalne dubine. Nasuprot tome, obični optički mikroskopi nemaju značajne promjene svjetline prije i nakon pozicije fokusa.
6. Visok kontrast, visoka rezolucija
U običnim optičkim mikroskopima, zbog interferencije reflektirane svjetlosti od fokusnog dijela, ona se preklapa s dijelom za snimanje fokusa, što rezultira smanjenjem kontrasta slike. S druge strane, u konfokalnom optičkom sistemu, raspršena svjetlost izvan fokusne tačke i raspršena svjetlost unutar sočiva objektiva su skoro potpuno uklonjeni, tako da se može dobiti slika sa vrlo visokim kontrastom. Osim toga, pošto svjetlost dvaput prolazi kroz sočivo objektiva, prvo se izoštrava slika tačke, što također poboljšava moć razlučivanja mikroskopa.
7. Funkcija optičke lokalizacije
U konfokalnom optičkom sistemu, reflektovana svetlost osim tačke koja se poklapa sa žarišnom tačkom, zaštićena je mikroporom. Stoga, kada se posmatra trodimenzionalni uzorak, formira se slika kao da je uzorak presečen sa žarišnom ravninom (slika 5). Ovaj efekat je poznat kao optička lokalizacija i jedna je od specijalnosti konfokalnih optičkih sistema.
8. Fokusirajte mobilnu memorijsku funkciju
Takozvana reflektovana svjetlost izvan žarišne točke je zaštićena mikroporama. S druge strane, može se smatrati da se sve tačke na slici koju formira konfokalni optički sistem poklapaju sa žarišnom tačkom. Stoga, ako se trodimenzionalni uzorak pomjeri duž Z-ose (optičke ose), slike se akumuliraju i pohranjuju u memoriju, a na kraju će se dobiti slika formirana od cijelog uzorka i žarišne točke. Funkcija beskonačnog produbljivanja dubine fokusa na ovaj način naziva se funkcija mobilne memorije.
9. Funkcija mjerenja oblika površine
U smislu funkcije pomjeranja fokusa, oblik površine uzorka može se izmjeriti na beskontaktni način dodavanjem kruga za snimanje visine površine. Na osnovu ove funkcije moguće je snimiti koordinate Z-ose formirane maksimalnom vrijednošću osvjetljenja u svakom pikselu, a na osnovu tih informacija mogu se dobiti informacije vezane za oblik površine uzorka.
10. Visoko precizna mjerna funkcija mikro veličine
Jedinica za prijem svjetlosti ima 1-dimenzionalni CCD senzor za slikovnu sliku, tako da na njega ne utiče nagib skeniranja uređaja za skeniranje, tako da se mjerenje visoke preciznosti može završiti. Osim toga, zbog upotrebe funkcije memorije pomaka fokusa s podesivom dubinom fokusa (produbljivanje), može se eliminisati greška mjerenja uzrokovana pomakom fokusa.
11. Trodimenzionalna analiza slike
Koristeći funkciju mjerenja oblika površine, možete lako stvoriti trodimenzionalnu sliku površine uzorka. I ne samo to, već može obavljati i razne analize kao što su: mjerenje hrapavosti površine, površina, zapremina, površina, kružnost, radijus, maksimalna dužina, perimetar, centar gravitacije, tomografska slika, FFT transformacija, mjerenje širine linije, itd. .
Laserski konfokalni skenirajući mikroskop može se koristiti ne samo za posmatranje morfologije ćelije, već i za kvantitativnu analizu intracelularnih biohemijskih komponenti, statistiku optičke gustoće i merenje morfologije ćelije.
