A többfoton lézeres pásztázó mikroszkóp előnyei és hátrányai
A többfoton lézeres pásztázó mikroszkópia egy lézeres pásztázó mikroszkópos technológián alapuló kísérleti módszer, amely pontosabb optikai metszeti képességet biztosít a háromdimenziós megfigyelés során. A többfoton fluoreszcenciás gerjesztési módszer hosszú hullámhosszú vörös fényt vagy közel infravörös fényt használ a minták nagy felbontású fluoreszcencia képeinek gyűjtésére, ami minimálisan károsítja az élő példányokat, így alkalmas élő sejtes képalkotásra, különösen vastag élő szövetekre, mint pl. agyszeletek, embriók, Képalkotó vizsgálatok egész szervekről vagy akár egész organizmusokról.
Az előnyök a következők:
1. Vörös fénnyel vagy infravörös fénnyel gerjesztve a fényszórás kicsi (a kis részecskék szóródása fordítottan arányos a hullámhossz negyedik hatványával).
2. Nincs szükség tűlyukak kialakítására, és a képalkotó részről több szórt foton gyűjthető.
3. A tűlyuk nem tudja megkülönböztetni a fókuszon kívüli területről vagy a fókuszterületről kibocsátott szórt fotonokat, a mélyrétegekben végzett többfotonos képalkotás jel-zaj aránya jó.
4. Az egyfotonos gerjesztéshez használt ultraibolya vagy látható fényt a minta könnyen elnyeli és gyengíti, mielőtt a nyaláb elérné a fókuszsíkot, és nem könnyű a mély rétegeket gerjeszteni.
5. A biológiai mikroszkópos megfigyelésnél az első szempont, hogy magának a szervezetnek az aktív állapotát ne károsítsuk, illetve a víz, az ionkoncentráció, az oxigén és a tápanyagok keringését fenntartsuk. Fénymegfigyelés esetén mind a hő-, mind a fotonenergiának a besugárzási mennyiségen és a fényenergián belül kell maradnia, amely nem károsítja a sejteket.
6. A többfoton mikroszkópiának is számos előnye van. Mint például a háromdimenziós felbontás, a mély behatolás, a szórási hatékonyság, a háttérfény, a jel-zaj arány, a vezérlés stb., vannak olyan kiváló tulajdonságok, amelyekkel a lézermikroszkópok nem rendelkeznek, vagy korábban összehasonlíthatatlanok voltak.
A többfoton konfokális lézeres pásztázó mikroszkópiát számos kutatási és alkalmazási területre kiterjesztették. Képes a természetes állapotú minták háromdimenziós roncsolásmentes megfigyelésére, javítani tudja a rendszer felbontását és jel-zaj arányát. Többfoton gerjesztő anyagok felhasználásával Háromdimenziós magassági adattárolást és háromdimenziós tetszőleges irányú mikrogyártást is meg tud valósítani, aminek nagy az alkalmazási értéke. Úgy gondolják, hogy a többfoton konfokális mikroszkóppal kapcsolatos gépek, anyagok és lézertechnológia továbbfejlesztésével egyre több foton konfokális lézeres pásztázó mikroszkóp lesz nagyobb fejlesztés és szélesebb körű alkalmazás.
A hátrányok a következők:
1. Csak fluoreszcens képalkotáshoz.
2. Ha a minta olyan kromoforokat tartalmaz, amelyek elnyelik a gerjesztő fényt, például pigmenteket, akkor a minta termikusan károsodhat.
3. A felbontás kissé csökkent. Bár a konfokális rekesz egyidejű használatával javítható, a jel elveszik.
4. A drága ultragyors lézerek korlátozottsága miatt a többfoton pásztázó mikroszkóp költsége viszonylag magas.
