Hva er hensikten med et konfokalt mikroskop?
1. Etter innsatsen og forbedringene til våre store forgjengere, har det optiske mikroskopet nådd perfeksjonspunktet. Faktisk kan vanlige mikroskoper gi oss vakre mikroskopiske bilder enkelt og raskt. Imidlertid skjedde det en hendelse som brakte revolusjonerende innovasjon til denne nesten perfekte mikroskopverdenen, som er oppfinnelsen av "laserskanningskonfokalmikroskopet". Funksjonen til denne nye typen mikroskop er at den tar i bruk et optisk system som kun trekker ut bildeinformasjon på overflaten der fokuset er konsentrert, og gjenoppretter den innhentede informasjonen i bildeminnet mens fokus endres, slik at fullstendig 3D-informasjon kan oppnådd. Et sterkt bilde av intelligens. Med denne metoden er det mulig å enkelt få informasjon om overflateformen som ikke kan bekreftes med et vanlig mikroskop. I tillegg, for vanlige optiske mikroskoper, er «økende oppløsning» og «utdyping av fokusdybde» motstridende forhold, spesielt ved høye forstørrelser er denne motsetningen mer fremtredende, men når det gjelder konfokale mikroskoper er dette problemet lett å løse.
2. Fordeler med konfokalt optisk system
Skjematisk diagram av laserkonfokalmikroskop
Det konfokale optiske systemet utfører punktbelysning på prøven, og det reflekterte lyset mottas også av punktreseptoren. Når prøven er plassert i fokusposisjon, kan nesten alt det reflekterte lyset nå fotoreseptoren, og når prøven er ute av fokus kan ikke det reflekterte lyset nå fotoreseptoren. Det vil si at i det konfokale optiske systemet vil kun bildet som faller sammen med brennpunktet sendes ut, og lysflekkene og ubrukelig spredt lys vil bli skjermet.
3. Hvorfor bruke laser?
I det konfokale optiske systemet belyses prøven ved et punkt, og det reflekterte lyset mottas også av en punktfotoreseptor. Derfor blir en punktlyskilde nødvendig. Lasere er veldig punktlyskilder. I de fleste tilfeller brukes laserlyskilder som lyskilder for konfokale mikroskoper. I tillegg er egenskapene monokromatisk, retningsbestemt og utmerket stråleform til laser også viktige årsaker til den brede bruken.
4. Sanntidsobservasjon basert på høyhastighetsskanning blir mulig
For laserskanning brukes den akustisk aktiverte optiske avbøyningsenheten (Acoustic Optical Deflector, AO element) i horisontal retning, og Servo Galvano-speilet brukes i vertikal retning. Siden den akusto-optiske avbøyningsenheten ikke har noen mekanisk vibrasjonsdel, kan den utføre høyhastighetsskanning og sanntidsobservasjon på skjermen er mulig. Denne høyhastighetsavbildningen er et veldig viktig element som direkte påvirker hastigheten på fokusering og posisjonshenting.
5. Forholdet mellom fokusposisjon og lysstyrke
I det konfokale optiske systemet er lysstyrken til prøven maksimal når prøven er riktig plassert i fokusposisjonen, og lysstyrken vil reduseres kraftig før og etter den (den heltrukne linjen i figur 4). Den følsomme selektiviteten til fokalplanet er også prinsippet for konfokalmikroskopets høyderetningsbestemmelse og brennviddeutvidelse. Vanlige optiske mikroskoper har derimot ikke signifikante lysstyrkeendringer før og etter fokusposisjonen.
6. Høy kontrast, høy oppløsning
I vanlige optiske mikroskoper, på grunn av interferensen av det reflekterte lyset fra fokusdelen, overlapper det med fokusbildedelen, noe som resulterer i en reduksjon i bildekontrasten. På den annen side, i det konfokale optiske systemet, fjernes det spredte lyset utenfor brennpunktet og det spredte lyset inne i objektivlinsen nesten fullstendig, slik at et bilde med svært høy kontrast kan oppnås. I tillegg, fordi lyset passerer gjennom objektivlinsen to ganger, skjerpes punktbildet først, noe som også forbedrer oppløsningsevnen til mikroskopet.
7. Optisk lokaliseringsfunksjon
I det konfokale optiske systemet er det reflekterte lyset annet enn punktet som faller sammen med brennpunktet skjermet av mikroporen. Derfor, når du observerer en tredimensjonal prøve, dannes et bilde som om prøven er skåret i skiver med fokalplanet (Figur 5). Denne effekten er kjent som optisk lokalisering og er en av spesialitetene til konfokale optiske systemer.
8. Fokuser mobilminnefunksjonen
Det såkalte reflekterte lyset utenfor brennpunktet er skjermet av mikroporene. På den annen side kan det betraktes at alle punkter på bildet dannet av det konfokale optiske systemet faller sammen med brennpunktet. Derfor, hvis den tredimensjonale prøven flyttes langs Z-aksen (optisk akse), blir bildene akkumulert og lagret i minnet, og til slutt vil bildet dannet av hele prøven og brennpunktet bli oppnådd. Funksjonen med å uendelig utdype fokusdybden på denne måten kalles funksjonen til mobilminne.
9. Overflateformmålingsfunksjon
Når det gjelder fokusskiftefunksjon, kan overflateformen til prøven måles på en ikke-kontakt måte ved å legge til en registreringskrets for overflatehøyde. Basert på denne funksjonen er det mulig å registrere Z-aksens koordinater dannet av den maksimale luminansverdien i hver piksel, og basert på denne informasjonen kan informasjon relatert til formen på prøveoverflaten fås.
10. Høypresisjon mikrostørrelse målefunksjon
Den lysmottakende enheten tar i bruk en 1-dimensjonal CCD-bildesensor, slik at den ikke påvirkes av skannetilten til skanneenheten, slik at måling med høy presisjon kan fullføres. I tillegg, på grunn av bruken av fokusskiftminnefunksjonen med justerbar fokusdybde (utdyping), kan målefeilen forårsaket av fokusskifte elimineres.
11. Tredimensjonal bildeanalyse
Ved å bruke overflateformmålingsfunksjonen kan du enkelt lage et tredimensjonalt bilde av prøveoverflaten. Ikke bare det, men kan også utføre en rekke analyser som: overflateruhetsmåling, areal, volum, overflateareal, sirkularitet, radius, maksimal lengde, omkrets, tyngdepunkt, tomografisk bilde, FFT-transformasjon, linjebreddemåling, etc. .
Laser konfokalt skanningsmikroskop kan brukes ikke bare for å observere cellemorfologi, men også for kvantitativ analyse av intracellulære biokjemiske komponenter, optisk tetthetsstatistikk og måling av cellemorfologi.
