Χαρακτηριστικά και Εφαρμογές της Συνεστιακής Μικροσκοπίας Laser
Το ομοεστιακό μικροσκόπιο σάρωσης λέιζερ (LSCM) είναι ένας τύπος μικροσκοπίου που έχει σχεδιαστεί με βάση την τεχνολογία συζευγμένης εστίασης, δηλαδή, για να κάνει την πηγή φωτός λέιζερ, το υπό δοκιμή δείγμα και τον ανιχνευτή όλα σε συζευγμένη θέση μεταξύ τους.
Θεμελιώδης
Στα γενικά μικροσκόπια, το εστιακό επίπεδο του αντικειμενικού φακού συμπίπτει με τον ανιχνευτή, έτσι ώστε το παρατηρούμενο επίπεδο εικόνας να απομονώνεται από το παρακείμενο αξονικό επίπεδο, ενώ στα ομοεστιακά μικροσκόπια, το δείγμα φωτίζεται χρησιμοποιώντας ένα φωτεινό σημείο περιορισμένης περίθλασης, και στο Αυτό το αποτέλεσμα απομόνωσης επιτυγχάνεται με τη χρήση μιας οπής καρφίτσας στη διαδρομή φωτός συλλογής στο εστιακό σημείο του συζυγούς σημείου για να φιλτράρει το αδέσποτο φως για τη βελτίωση της ανάλυσης.
Χαρακτηριστικά απεικόνισης
Μόνο το φως που ανακλάται πίσω από το συζευγμένο στρώμα δείγματος μπορεί να περάσει μέσα από τη μικρή οπή στη διαδρομή φωτός συλλογής και οι υπόλοιπες άσχετες αντανακλάσεις του στρώματος δείγματος μπλοκάρονται από τη μικρή οπή. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε σημαντική αύξηση της ανάλυσης. Παρακάτω φαίνεται μια παράπλευρη σύγκριση πολυδιάστατης μικροσκοπίας φθορισμού και ομοεστιακής μικροσκοπίας του ίδιου παχύ δείγματος. Όταν λαμβάνεται μια σειρά εικόνων σε διαφορετικά εστιακά επίπεδα, μπορεί να δημιουργηθεί αυτό που συνήθως αναφέρεται ως "στοίβα z" και αυτή η εικόνα δείχνει τόσο τα κέρδη ανάλυσης και αντίθεσης που προσφέρονται από την ομοεστιακή μικροσκοπία όσο και τις υποκείμενες αιτίες αυτών των κερδών. Η εξέταση της εικόνας στην κορυφή της στοίβας με το επίπεδο απεικόνισης πάνω από τον ιστό αποκαλύπτει πολύ διάσπαρτο φως στην εικόνα φθορισμού, ενώ η ομοεστιακή εικόνα εμφανίζεται μαύρη. Αυτή η μείωση του PSF στην αξονική κατεύθυνση είναι άμεσα υπεύθυνη για τη διαφορά στην ανάλυση που παρατηρείται στην οπτική διεπαφή στο μέσο της στοίβας z.
Ένα άλλο χαρακτηριστικό της ομοεστιακής μικροσκοπίας σάρωσης με λέιζερ είναι ότι είναι μια τεχνολογία απεικόνισης σάρωσης. Η παραδοσιακή τεχνολογία φωτισμού ευρέος πεδίου φωτίζει ολόκληρο το δείγμα, έτσι η εικόνα μπορεί να ληφθεί απευθείας με γυμνό μάτι ή ανιχνευτή, αλλά το LSCM χρησιμοποιεί μια δέσμη ή πολλαπλές εστιασμένες δέσμες περνούν μέσα από το δείγμα για σάρωση και απεικόνιση και η εικόνα που προκύπτει είναι ονομάζεται οπτικό τμήμα. Το παρακάτω δείχνει τη διαφορά μεταξύ της παραδοσιακής μεθόδου φωτισμού ευρέος πεδίου και της μεθόδου ομοεστιακού φωτισμού σάρωσης με λέιζερ.
Επομένως, μια πρακτική μέθοδος εργασίας ενός σύγχρονου ομοεστιακού μικροσκοπίου φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Το φως διέγερσης που εκπέμπεται από το λέιζερ περνά μέσα από ένα διχρωμικό κάτοπτρο και σαρώνει στις κατευθύνσεις x και y του δείγματος μέσω ενός ζεύγους δονούμενων κατόπτρων. Η διέγερση (ή η ανάκλαση) του δείγματος Το φως εισέρχεται στον ανιχνευτή PMT μέσω της οπής καρφίτσας και καταγράφεται, και η εγγεγραμμένη εικόνα σάρωσης ανακατασκευάζεται από τον υπολογιστή για να ληφθεί η πραγματική εικόνα δείγματος.
