Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της μικροσκοπίας σάρωσης με λέιζερ πολλαπλών φώτων
Η πολυφωτονική μικροσκοπία σάρωσης λέιζερ είναι μια πειραματική μέθοδος που βασίζεται στην τεχνολογία μικροσκοπίας σάρωσης με λέιζερ, η οποία παρέχει πιο ακριβείς δυνατότητες οπτικής τομής στην τρισδιάστατη παρατήρηση. Η μέθοδος διέγερσης φθορισμού πολυφωτονίου χρησιμοποιεί κόκκινο φως μεγάλου μήκους κύματος ή φως κοντά στο υπέρυθρο για τη συλλογή εικόνων φθορισμού υψηλής ανάλυσης δειγμάτων, οι οποίες έχουν ελάχιστη ζημιά σε ζωντανά δείγματα, επομένως είναι κατάλληλη για απεικόνιση ζωντανών κυττάρων, ειδικά για παχείς ζωντανούς ιστούς όπως φέτες εγκεφάλου, έμβρυα, Μελέτες απεικόνισης ολόκληρων οργάνων ή ακόμα και ολόκληρων οργανισμών.
Τα πλεονεκτήματα είναι τα εξής:
1. Διεγερμένη από το κόκκινο φως ή το υπέρυθρο φως, η σκέδαση του φωτός είναι μικρή (η σκέδαση των μικρών σωματιδίων είναι αντιστρόφως ανάλογη με την τέταρτη δύναμη του μήκους κύματος).
2. Δεν χρειάζονται τρύπες καρφίτσας και μπορούν να συλλεχθούν περισσότερα διάσπαρτα φωτόνια από το τμήμα απεικόνισης.
3. Η οπή καρφίτσας δεν μπορεί να διακρίνει τα διάσπαρτα φωτόνια που εκπέμπονται από την περιοχή εκτός εστίασης ή την περιοχή εστίασης και η αναλογία σήματος προς θόρυβο της απεικόνισης πολλαπλών φωτονίων σε βαθιά στρώματα είναι καλή.
4. Το υπεριώδες ή ορατό φως που χρησιμοποιείται για τη διέγερση ενός φωτονίου απορροφάται εύκολα και εξασθενεί από το δείγμα πριν η δέσμη φτάσει στο εστιακό επίπεδο και δεν είναι εύκολο να διεγείρονται βαθιά στρώματα.
5. Όσον αφορά την παρατήρηση με βιολογικό μικροσκόπιο, η πρώτη σκέψη είναι να μην βλάψουμε την ενεργό κατάσταση του ίδιου του οργανισμού και να διατηρήσουμε την κυκλοφορία του νερού, τη συγκέντρωση ιόντων, το οξυγόνο και τα θρεπτικά συστατικά. Στην περίπτωση της παρατήρησης φωτός, τόσο η θερμότητα όσο και η ενέργεια των φωτονίων πρέπει να παραμένουν εντός της ποσότητας ακτινοβολίας και της φωτεινής ενέργειας που δεν θα βλάψει τα κύτταρα.
6. Η πολυφωτονική μικροσκοπία έχει επίσης πολλά πλεονεκτήματα. Όπως η τρισδιάστατη ανάλυση, η βαθιά διείσδυση, η απόδοση σκέδασης, το φως φόντου, η αναλογία σήματος προς θόρυβο, έλεγχος κ.λπ., υπάρχουν ανώτερα χαρακτηριστικά που τα μικροσκόπια λέιζερ δεν έχουν ή έχουν ασύγκριτα στο παρελθόν.
Η πολυφωτονική ομοεστιακή μικροσκοπία σάρωσης λέιζερ έχει επεκταθεί σε διάφορα πεδία έρευνας και εφαρμογής. Μπορεί να εκτελέσει τρισδιάστατη μη καταστροφική παρατήρηση δειγμάτων στη φυσική κατάσταση και μπορεί να βελτιώσει την ανάλυση και την αναλογία σήματος προς θόρυβο του συστήματος. Χρησιμοποιώντας πολυφωτονικά υλικά διέγερσης Μπορεί επίσης να πραγματοποιήσει τρισδιάστατη αποθήκευση δεδομένων ύψους και τρισδιάστατη μικροκατασκευή αυθαίρετης κατεύθυνσης, η οποία έχει υψηλή αξία εφαρμογής. Πιστεύεται ότι με την περαιτέρω ανάπτυξη μηχανημάτων, υλικών και τεχνολογίας λέιζερ που σχετίζονται με την πολυφωτονική ομοεστιακή μικροσκοπία, θα υπάρξει μεγαλύτερη ανάπτυξη και ευρύτερη εφαρμογή φωτονίων με ομοεστιακό μικροσκόπιο σάρωσης λέιζερ.
Τα μειονεκτήματα είναι τα εξής:
1. Μόνο για απεικόνιση φθορισμού.
2. Εάν το δείγμα περιλαμβάνει χρωμοφόρα που μπορούν να απορροφήσουν το φως διέγερσης, όπως χρωστικές, το δείγμα μπορεί να υποστεί θερμική βλάβη.
3. Η ανάλυση είναι ελαφρώς μειωμένη. Αν και μπορεί να βελτιωθεί χρησιμοποιώντας το ομοεστιακό διάφραγμα ταυτόχρονα, το σήμα θα χαθεί.
4. Λόγω του περιορισμού των ακριβών υπερταχέων λέιζερ, το κόστος του μικροσκοπίου σάρωσης πολλαπλών φωτονίων είναι σχετικά υψηλό.
