Utviklingstrend for konfokalmikroskopi
For å oppnå bedre observasjonsresultater på teknisk nivå, fokuserer konfokalmikroskopi på å forbedre det tekniske nivået fra aspektene ved å forbedre oppløsningen, redusere fototoksisitet, øke skannehastigheten, observere tykke prøver og observere in vivo. For tiden er den Z effektiv. Det som fremmer Zda for konfokal mikroskopi-teknologi er mikroskopi med ultrahøy oppløsning, som bryter gjennom den optiske grensen og lar forskere oppnå finere cellestrukturer, noe som bidrar til forskernes dypere forståelse av livsaktiviteter. Det neste forskningsfokuset for konfokal mikroskopiteknologi bør fokusere på følgende punkter:
1. Raskere skannehastighet
For tiden er den konfokale skannehastigheten begrenset av den mekaniske strukturen til skanneutstyret, og oppløsningen kan bare ofres for å oppnå en raskere skannehastighet. Mange biologiske prosesser er så raske at de forblir uoppdagelige.
2. Mer perfekt teknologi med ultrahøy oppløsning
For tiden inkluderer teknologier med ultrahøy oppløsning STORM, PALM, STED og SSIM, med oppløsninger fra 20 til 200 nm, men hver teknologi har visse defekter, for eksempel prøvebehandling, Z-akseretning, fototoksisitet, etc. Det er ikke på langt nær perfekt, og det er ofte vanskelig å oppnå grenseoppløsningen i faktisk observasjon.
3. Sterkere kompatibilitet
Konfokal mikroskopiteknologi involverer en rekke eksitasjonsmetoder, for eksempel multifoton- og lysarkobservasjonen nevnt ovenfor, og koherent anti-Stokes Raman-spredning kan teoretisk dele et sett med lasersystemer. Superoppløsningsmikroskopi kan pares med hvit laserteknologi. På grunn av patentspørsmålene til ulike selskaper er det imidlertid fortsatt rom for forbedringer når det gjelder fullstendighet og kompatibilitet, og dagens utstyr kan ikke gi full spill til de tekniske fordelene ved applikasjonen.
Prinsipper for konfokal mikroskopi
Konfokalmikroskop består av fire deler: optisk mikroskopsystem, laserlyskilde, skanner og deteksjons- og prosesssystem. Den bruker laser med god sammenheng som lyskilde. Den vedtar konjugert fokuseringsprinsipp og enhet på grunnlag av tradisjonelle optiske mikroskoper, og bruker datamaskin Et sett med observasjon, analyse og utdatasystem for bildebehandling.
Laserskanningsstrålen passerer gjennom nålehullet til gitteret for å danne en punktlyskilde, som reflekteres til objektivlinsen gjennom stråledeleren, fokusert på prøven og skannet. Etter at prøven er eksitert, returnerer den utsendte fluorescensen til spektroskopet og samler den til deteksjonsnålhullet, og deretter konverteres den til et elektrisk signal av fotomultiplikatorrøret og overføres til datamaskinen for å vise et klart fokalplanbilde. Eksitasjonslyset fokuseres på prøven gjennom nålehullet til gitteret, og fluorescensen fokuseres på nålehullet gjennom objektivlinsen. Denne prosessen danner to fokusering, så det kalles et konfokalt mikroskop.
Vanlige biologiske prøver har en kompleks struktur og en viss tykkelse. Når det observeres med et vanlig fluorescensmikroskop, overlapper fluorescensen som sendes ut av prøven hverandre, og bildeoppløsningen reduseres kraftig.
Den konfokale avbildningen av det konfokale mikroskopet kan effektivt undertrykke strølyset og ikke-målt lys utenfor fokalplanet fra å komme inn i detektoren, realisere enkelt fokalplansavbildning og forbedre oppløsningen betydelig. Når scenen beveger seg jevnt i horisontal retning, kan den danne et tydelig enkeltlagsbilde, og i vertikal retning kan det realisere lag-for-lag-skanningen av prøven på forskjellige dybder, og oppnå den tredimensjonale strukturen av prøven etter tredimensjonal rekonstruksjon, som er den såkalte "optiske CT". Prøven merkes med en fluorescerende probe og observeres deretter med et konfokalt mikroskop. Ikke bare kan forskjellige faste celler og vevsstrukturer observeres, men også morfologien, strukturen og ionene til levende celler kan observeres kvalitativt og kvantitativt og måles regelmessig.
