Zakaj potrebujete konfokalni mikroskop?
1. Po prizadevanjih in izboljšavah naših velikih predhodnikov je optični mikroskop dosegel točko popolnosti. Pravzaprav nam lahko običajni mikroskopi preprosto in hitro zagotovijo čudovite mikroskopske slike. Zgodil pa se je dogodek, ki je prinesel revolucionarno inovacijo v ta skoraj popoln mikroskopski svet, to je izum "laserskega skenirajočega konfokalnega mikroskopa". Značilnost te nove vrste mikroskopa je, da sprejme optični sistem, ki samo ekstrahira informacije o sliki na površini, kjer je koncentriran fokus, in obnovi pridobljene informacije v slikovnem pomnilniku med spreminjanjem fokusa, tako da je mogoče popolne 3D informacije pridobljeno. Ostra podoba inteligence. S to metodo je mogoče enostavno pridobiti podatke o obliki površine, ki jih ni mogoče potrditi z običajnim mikroskopom. Poleg tega sta za običajne optične mikroskope "povečanje ločljivosti" in "poglabljanje globine fokusa" nasprotujoča si pogoja, zlasti pri velikih povečavah je to protislovje bolj izrazito, vendar je v smislu konfokalnih mikroskopov ta problem enostavno rešljiv.
2. Prednosti konfokalnega optičnega sistema
Konfokalni optični sistem izvaja točkovno osvetlitev vzorca, odbito svetlobo pa sprejme tudi točkovni receptor. Ko je vzorec postavljen v položaj fokusa, lahko skoraj vsa odbita svetloba doseže fotoreceptor, in ko vzorec ni izostren, odbita svetloba ne more doseči fotoreceptorja. To pomeni, da bo v konfokalnem optičnem sistemu prikazana samo slika, ki sovpada z goriščem, svetlobne lise in neuporabna razpršena svetloba pa bodo zaščitene.
3. Zakaj uporabljati laser?
V konfokalnem optičnem sistemu je vzorec osvetljen točkovno, odbito svetlobo pa sprejme tudi točkovni fotoreceptor. Zato je potreben točkovni vir svetlobe. Laserji so zelo točkovni viri svetlobe. V večini primerov se laserski viri svetlobe uporabljajo kot viri svetlobe za konfokalne mikroskope. Poleg tega so značilnosti monokromatičnosti, usmerjenosti in odlične oblike žarka prav tako pomembni razlogi za njegovo široko uporabo.
4. Možno je opazovanje v realnem času, ki temelji na hitrem skeniranju
Za lasersko skeniranje vodoravna smer sprejme akustični optični deflektor (AO element), navpična smer pa sprejme servo elektronsko nadzorovano zrcalo za skeniranje žarka (Servo Galvano-ogledalo). Ker akustično-optična odklonska enota nima mehanskega vibracijskega dela, lahko izvaja hitro skeniranje in je možno opazovanje v realnem času na zaslonu monitorja. To visokohitrostno slikanje je zelo pomembna postavka, ki neposredno vpliva na hitrost ostrenja in iskanja položaja.
5. Razmerje med položajem fokusa in svetlostjo
V konfokalnem optičnem sistemu je svetlost vzorca največja, ko je vzorec pravilno postavljen v goriščni položaj, njegova svetlost pa se močno zmanjša pred in za njim (polna črta na sliki 4). Občutljiva selektivnost goriščne ravnine je tudi princip določanja smeri višine konfokalnega mikroskopa in širitve žariščne globine. Nasprotno pa običajni optični mikroskopi nimajo očitnih sprememb svetlosti pred in po položaju fokusa
6. Visok kontrast, visoka ločljivost
Pri običajnih optičnih mikroskopih se zaradi interference odbite svetlobe od žariščnega dela ta prekriva z fokusnim slikovnim delom, kar povzroči zmanjšanje kontrasta slike. Po drugi strani pa sta v konfokalnem optičnem sistemu razpršena svetloba zunaj goriščne točke in razpršena svetloba znotraj leče objektiva skoraj popolnoma odstranjeni, tako da je mogoče dobiti sliko z zelo visokim kontrastom. Poleg tega, ker gre svetloba skozi lečo objektiva dvakrat, se točkasta slika najprej izostri, kar izboljša tudi ločljivost mikroskopa.
7. Funkcija optične lokalizacije
V konfokalnem optičnem sistemu je odbita svetloba, razen točke, ki sovpada z žariščem, zaščitena z mikroporami. Zato pri opazovanju tridimenzionalnega vzorca nastane slika, kot da bi vzorec prerezali z goriščno ravnino. Ta učinek je znan kot optična lokalizacija in je ena od posebnosti konfokalnih optičnih sistemov.
8. Funkcija mobilnega pomnilnika fokusa
Tako imenovano odbito svetlobo zunaj goriščne točke ščitijo mikropore. Po drugi strani pa lahko štejemo, da vse točke na sliki, ki jo tvori konfokalni optični sistem, sovpadajo z goriščem. Če torej tridimenzionalni vzorec premaknemo vzdolž osi Z (optične osi), se slike kopičijo in shranijo v pomnilnik, na koncu pa dobimo sliko, ki jo tvorita celoten vzorec in žarišče. Funkcijo neskončnega poglabljanja globine fokusa na ta način imenujemo funkcija mobilnega pomnilnika.
9. Funkcija merjenja oblike površine
Kar zadeva funkcijo premikanja fokusa, je mogoče obliko površine vzorca izmeriti brezkontaktno z dodajanjem vezja za snemanje višine površine. Na podlagi te funkcije je mogoče zabeležiti koordinate osi Z, ki jih tvori največja vrednost svetilnosti v vsakem pikslu, in na podlagi teh informacij je mogoče pridobiti informacije, povezane z obliko površine vzorca.
10. Visoko natančna funkcija merjenja mikro velikosti
Enota za sprejem svetlobe ima 1-dimenzionalni slikovni senzor CCD, tako da na njo ne vpliva nagib skenirne naprave, tako da je mogoče izvesti visoko natančno merjenje. Poleg tega je mogoče zaradi uporabe spominske funkcije premika fokusa z nastavljivo globino fokusa (poglabljanje) odpraviti merilno napako, ki nastane zaradi premika fokusa.
11. Analiza tridimenzionalne slike
S funkcijo merjenja oblike površine lahko preprosto ustvarite tridimenzionalno sliko površine vzorca. Ne samo to, ampak lahko izvaja tudi različne analize, kot so: merjenje površinske hrapavosti, površine, prostornine, površine, krožnosti, polmera, največje dolžine, obsega, težišča, tomografske slike, transformacije FFT, meritve širine črte itd. .
Laserski konfokalni skenirni mikroskop se lahko uporablja ne le za opazovanje celične morfologije, temveč tudi za kvantitativno analizo znotrajceličnih biokemičnih komponent, statistiko optične gostote in merjenje celične morfologije.
