Ενισχύθηκαν τα οφέλη της πολυφωτονικής μικροσκοπίας σάρωσης με λέιζερ
Το μικροσκόπιο σάρωσης λέιζερ πολλαπλών φωτονίων είναι μια σημαντική βελτίωση στο οπτικό μικροσκόπιο, κυρίως στην ικανότητα παρατήρησης της βαθιάς δομής ζωντανών και σταθερών κυττάρων και ιστών, και στην απόκτηση καθαρών και ευκρινών πολυστρωματικών δομών Z-επίπεδου, π.χ. οπτικές τομές, από τις οποίες μπορεί να κατασκευαστεί μια τρισδιάστατη συμπαγής δομή του δείγματος. Η ομοεστιακή μικροσκοπία χρησιμοποιεί μια πηγή φωτός λέιζερ που επεκτείνεται για να γεμίσει ολόκληρο το πίσω εστιακό επίπεδο του αντικειμενικού φακού και στη συνέχεια περνά μέσα από το σύστημα φακών του αντικειμενικού φακού για να συγκλίνει σε πολύ μικρά σημεία στο εστιακό επίπεδο του δείγματος. Ανάλογα με το αριθμητικό διάφραγμα του αντικειμενικού φακού, το μέγεθος της διαμέτρου του φωτεινού σημείου φωτισμού είναι περίπου 0.25 ~ 0.8 μm και το βάθος είναι περίπου 0.5 ~ 1,5 μm. Το μέγεθος του συνεστιακού σημείου καθορίζεται από τη σχεδίαση του μικροσκοπίου, το μήκος κύματος του λέιζερ, τα χαρακτηριστικά του αντικειμενικού φακού, τη ρύθμιση κατάστασης της μονάδας σάρωσης και τη φύση του δείγματος. Τα μικροσκόπια πεδίου έχουν μεγάλο εύρος φωτισμού και βάθος φωτισμού, ενώ τα ομοεστιακά μικροσκόπια συγκεντρώνουν τον φωτισμό σε ένα μόνο εστιακό σημείο στο εστιακό επίπεδο. Το πιο βασικό πλεονέκτημα ενός ομοεστιακού μικροσκοπίου είναι η δυνατότητα κατασκευής λεπτών οπτικών τομών παχύρευστων δειγμάτων φθορισμού (έως 50 μm ή περισσότερο), με πάχη τομής περίπου 0,5 έως 1,5 μm. Μια σειρά εικόνων οπτικής τομής μπορεί να ληφθεί μετακινώντας το δείγμα πάνω και κάτω με τον βηματικό κινητήρα του άξονα Z του μικροσκοπίου. Η λήψη πληροφοριών εικόνας ελέγχεται στο πρώτο επίπεδο και δεν παρεμποδίζεται από σήματα που εκπέμπονται από άλλες θέσεις στο δείγμα. Μετά την αφαίρεση των επιπτώσεων του φθορισμού φόντου και την αύξηση της αναλογίας σήματος προς θόρυβο, η αντίθεση και η ανάλυση της ομοεστιακής εικόνας βελτιώνονται σημαντικά σε σχέση με τις συμβατικές εικόνες φθορισμού με φωτισμό πεδίου. Σε πολλά δείγματα, πολλά περίπλοκα δομικά στοιχεία συμπλέκονται για να σχηματίσουν πολύπλοκα συστήματα, αλλά μόλις αποκτηθούν αρκετά οπτικά τμήματα, μπορούμε να τα ανακατασκευάσουμε σε τρεις διαστάσεις χρησιμοποιώντας λογισμικό. Αυτή η πειραματική μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στη βιολογική έρευνα για την αποσαφήνιση των πολύπλοκων δομικών και λειτουργικών σχέσεων μεταξύ κυττάρων ή ιστών.
