Jaký je účel konfokálního mikroskopu?
1. Po úsilí a vylepšeních našich velkých předchůdců dosáhl optický mikroskop bodu dokonalosti. Ve skutečnosti nám obyčejné mikroskopy mohou poskytnout krásné mikroskopické snímky jednoduše a rychle. Stala se však událost, která přinesla do tohoto téměř dokonalého mikroskopického světa revoluční inovaci, a to vynález „laserového skenovacího konfokálního mikroskopu“. Charakteristickým rysem tohoto nového typu mikroskopu je, že využívá optický systém, který pouze extrahuje obrazové informace na povrchu, kde je soustředěno ohnisko, a obnovuje získané informace v obrazové paměti při změně ohniska, takže lze získat kompletní 3D informace. získané. Ostrý obraz inteligence. Touto metodou je možné snadno získat informace o tvaru povrchu, které nelze potvrdit běžným mikroskopem. Pro běžné optické mikroskopy jsou navíc „zvyšování rozlišení“ a „prohlubování hloubky ostrosti“ rozporuplné podmínky, zvláště při velkých zvětšeních je tento rozpor výraznější, ale z hlediska konfokálních mikroskopů je tento problém snadno řešitelný.
2. Výhody konfokálního optického systému
Schematické schéma laserového konfokálního mikroskopu
Konfokální optický systém provádí bodové osvětlení vzorku a odražené světlo je rovněž přijímáno bodovým receptorem. Když je vzorek umístěn do polohy zaostření, téměř všechno odražené světlo může dosáhnout fotoreceptoru, a když je vzorek neostrý, odražené světlo nemůže dosáhnout fotoreceptoru. To znamená, že v konfokálním optickém systému bude na výstupu pouze obraz, který se shoduje s ohniskem, a světelné skvrny a zbytečné rozptýlené světlo budou odstíněny.
3. Proč používat laser?
V konfokálním optickém systému je vzorek osvětlen v bodě a odražené světlo je rovněž přijímáno bodovým fotoreceptorem. Proto se stává nezbytným bodový zdroj světla. Lasery jsou velmi bodové zdroje světla. Ve většině případů se laserové světelné zdroje používají jako světelné zdroje pro konfokální mikroskopy. Charakteristiky monochromatičnosti, směrovosti a vynikajícího tvaru paprsku laseru jsou také důležitými důvody pro jeho široké přijetí.
4. Je možné pozorování v reálném čase založené na vysokorychlostním skenování
Pro laserové skenování se v horizontálním směru používá akusticky aktivovaná optická vychylovací jednotka (Acoustic Optical Deflector, AO prvek) a ve vertikálním směru Servo Galvano-mirror. Protože akusticko-optická vychylovací jednotka nemá žádnou mechanickou vibrační část, může provádět vysokorychlostní skenování a je možné pozorování na obrazovce monitoru v reálném čase. Toto vysokorychlostní snímkování je velmi důležitou položkou, která přímo ovlivňuje rychlost ostření a načítání polohy.
5. Vztah mezi polohou zaostření a jasem
V konfokálním optickém systému je jas vzorku maximální při správném umístění vzorku do ohniskové polohy a jeho jas se před ním a za ním prudce sníží (plná čára na obrázku 4). Citlivá selektivita ohniskové roviny je také principem určení výškového směru konfokálního mikroskopu a expanze ohniskové hloubky. Oproti tomu běžné optické mikroskopy nemají výrazné změny jasu před a po poloze ohniska.
6. Vysoký kontrast, vysoké rozlišení
V běžných optických mikroskopech se vlivem interference odraženého světla od ohniskové části překrývá s ohniskovou zobrazovací částí, což má za následek snížení kontrastu obrazu. Na druhé straně v konfokálním optickém systému je rozptýlené světlo vně ohniska a rozptýlené světlo uvnitř čočky objektivu téměř úplně odstraněno, takže lze získat obraz s velmi vysokým kontrastem. Navíc, protože světlo prochází čočkou objektivu dvakrát, je nejprve zaostřen bodový obraz, což také zlepšuje rozlišovací schopnost mikroskopu.
7. Funkce optické lokalizace
V konfokálním optickém systému je odražené světlo jiné než bod shodný s ohniskem stíněno mikropórem. Proto se při pozorování trojrozměrného vzorku vytvoří obraz, jako by byl vzorek rozříznut s ohniskovou rovinou (obrázek 5). Tento efekt je známý jako optická lokalizace a je jednou ze specialit konfokálních optických systémů.
8. Funkce fokus mobilní paměti
Takzvané odražené světlo mimo ohnisko je stíněno mikropóry. Na druhou stranu lze mít za to, že všechny body na snímku tvořeném konfokálním optickým systémem se shodují s ohniskem. Pokud se tedy trojrozměrný vzorek posune podél osy Z (optické osy), obrazy se shromažďují a ukládají do paměti a nakonec se získá obraz tvořený celým vzorkem a ohniskem. Funkce nekonečného prohlubování hloubky ostrosti tímto způsobem se nazývá funkce mobilní paměti.
9. Funkce měření tvaru povrchu
Z hlediska funkce posunu ohniska lze tvar povrchu vzorku měřit bezkontaktním způsobem přidáním obvodu pro záznam výšky povrchu. Na základě této funkce je možné zaznamenat souřadnice osy Z tvořené maximální hodnotou jasu v každém pixelu a na základě této informace lze získat informace související s tvarem povrchu vzorku.
10. Vysoce přesná funkce měření mikrovelikosti
Jednotka pro příjem světla využívá 1-rozměrný zobrazovací snímač CCD, takže není ovlivněna sklonem skenování skenovacího zařízení, takže lze dokončit vysoce přesné měření. Navíc díky použití funkce paměti posunu zaostření s nastavitelnou hloubkou zaostření (prohloubením) lze eliminovat chybu měření způsobenou posunem zaostření.
11. Analýza trojrozměrného obrazu
Pomocí funkce měření tvaru povrchu můžete snadno vytvořit trojrozměrný obraz povrchu vzorku. Nejen to, ale také může provádět různé analýzy, jako je: měření drsnosti povrchu, plocha, objem, plocha povrchu, kruhovitost, poloměr, maximální délka, obvod, těžiště, tomografický snímek, FFT transformace, měření šířky čáry atd. .
Laserový konfokální skenovací mikroskop lze použít nejen pro pozorování buněčné morfologie, ale také pro kvantitativní analýzu intracelulárních biochemických složek, statistiku optické hustoty a měření morfologie buněk.
