A konfokális mikroszkópia fejlődési irányzata
A jobb technikai szintű megfigyelési eredmények érdekében a konfokális mikroszkópia a technikai színvonal javítására összpontosít a felbontás javítása, a fototoxicitás csökkentése, a szkennelési sebesség növelése, a vastag minták megfigyelése és az in vivo megfigyelés szempontjaiból. Jelenleg Z hatásos. Ami a Zda-t támogatja a konfokális mikroszkópos technológiában, az az ultranagy felbontású mikroszkóp, amely áttöri az optikai határt, és lehetővé teszi a kutatók számára, hogy finomabb sejtstruktúrákat kapjanak, ami elősegíti az élettevékenységek mélyebb megértését. A konfokális mikroszkópos technológia következő kutatási fókuszának a következő pontokra kell összpontosítania:
1. Gyorsabb szkennelési sebesség
Jelenleg a konfokális letapogatási sebességet a leolvasó berendezés mechanikai felépítése korlátozza, és a felbontást csak a gyorsabb letapogatás érdekében lehet feláldozni. Sok biológiai folyamat olyan gyors, hogy észrevehetetlen marad.
2. Tökéletesebb ultra-nagy felbontású technológia
Jelenleg az ultranagy felbontású technológiák közé tartozik a STORM, a PALM, a STED és az SSIM, amelyek felbontása 20-200 nm között van, de mindegyik technológiának vannak bizonyos hibái, mint például a mintafeldolgozás, a Z-tengely iránya, a fototoxicitás stb. közel sem tökéletes, és a tényleges megfigyelés során gyakran nehéz elérni a határfelbontást.
3. Erősebb kompatibilitás
A konfokális mikroszkópos technológia számos gerjesztési módszert foglal magában, például a fent említett többfoton- és fénylemezes megfigyelést, és a koherens anti-Stokes Raman-szórás elméletileg egy sor lézerrendszeren osztozhat. A szuperfelbontású mikroszkóp fehér lézeres technológiával párosítható. A különböző cégek szabadalmi problémái miatt azonban a teljesség és a kompatibilitás terén még van hova fejlődni, a jelenlegi felszereltség pedig nem tudja teljes mértékben kiaknázni az alkalmazás technikai előnyeit.
A konfokális mikroszkópia alapelvei
A konfokális mikroszkóp négy részből áll: mikroszkóp optikai rendszer, lézer fényforrás, szkenner és érzékelő és feldolgozó rendszer. Fényforrásként jó koherenciájú lézert használ. Konjugált fókuszálási elvet és eszközt alkalmaz a hagyományos optikai mikroszkóp alapján, és számítógépet használ megfigyelési, elemzési és kimeneti rendszert a képfeldolgozáshoz.
A lézeres pásztázó sugár áthalad a rács tűlyukon, és pontszerű fényforrást képez, amely a sugárosztón keresztül visszaverődik az objektívlencsére, a mintára fókuszál, és beolvassa. A minta gerjesztése után a kibocsátott fluoreszcencia visszatér a spektroszkópba, és összegyűjti a detektáló lyukba, majd a fotosokszorozó cső elektromos jellé alakítja, és továbbítja a számítógéphez, hogy tiszta fókuszsík képet jelenítsen meg. A gerjesztő fény a mintára fókuszál a rács tűlyukon keresztül, a fluoreszcencia pedig az objektívlencsén keresztül a tűlyukra fókuszál. Ez a folyamat két fókuszálást képez, ezért konfokális mikroszkópnak nevezik.
A közönséges biológiai minták összetett szerkezettel és bizonyos vastagsággal rendelkeznek. Közönséges fluoreszcens mikroszkóppal megfigyelve a minta által kibocsátott fluoreszcencia átfedi egymást, és a képfelbontás nagymértékben csökken.
A konfokális mikroszkóp konfokális képalkotása hatékonyan elnyomja a szórt fényt és a nem mérési fényt a fókuszsíkon kívül, hogy bejusson a detektorba, megvalósítja az egyetlen fókuszsíkú képalkotást, és nagymértékben javítja a felbontást. Amikor a színpad egyenletesen mozog vízszintes irányban, tiszta egyrétegű képet alkothat, függőleges irányban pedig megvalósíthatja a minta rétegenkénti szkennelését különböző mélységekben, és megkaphatja a háromdimenziós szerkezetet. a minta háromdimenziós rekonstrukciója után, amely az úgynevezett "optikai CT". A mintát fluoreszcens szondával jelöljük, majd konfokális mikroszkóppal megfigyeljük. Nemcsak különféle fix sejtek és szöveti struktúrák figyelhetők meg, hanem az élő sejtek morfológiája, szerkezete, ionjai minőségileg és mennyiségileg is megfigyelhetők és rendszeresen mérhetők.
