Výhody a nevýhody multifotonové laserové rastrovací mikroskopie
Multifotonová laserová skenovací mikroskopie je experimentální metoda založená na technologii laserové skenovací mikroskopie, která poskytuje přesnější možnosti optického řezu při trojrozměrném pozorování. Metoda multifotonové fluorescenční excitace využívá ke sběru fluorescenčních snímků vzorků s vysokým rozlišením dlouhovlnné červené světlo nebo blízké infračervené světlo, které má minimální poškození živých vzorků, takže je vhodné pro zobrazování živých buněk, zejména u tlustých živých tkání, jako je např. mozkové řezy, embrya, zobrazovací studie celých orgánů nebo dokonce celých organismů.
Výhody jsou následující:
1. Při buzení červeným světlem nebo infračerveným světlem je rozptyl světla malý (rozptyl malých částic je nepřímo úměrný čtvrté mocnině vlnové délky).
2. Nejsou potřeba dírky a lze shromáždit více rozptýlených fotonů ze zobrazovací sekce.
3. Dírka nedokáže rozlišit rozptýlené fotony emitované z oblasti mimo zaostření nebo oblasti zaostření a poměr signálu k šumu u vícefotonového zobrazování v hlubokých vrstvách je dobrý.
4. Ultrafialové nebo viditelné světlo používané pro jednofotonovou excitaci je snadno absorbováno a zeslabeno vzorkem předtím, než paprsek dosáhne ohniskové roviny, a není snadné excitovat hluboké vrstvy.
5. Z hlediska pozorování biologickým mikroskopem je na prvním místě nepoškodit aktivní stav samotného organismu a zachovat cirkulaci vody, koncentraci iontů, kyslíku a živin. V případě pozorování světlem musí tepelná i fotonová energie zůstat v rozsahu ozáření a světelné energie, která nepoškodí buňky.
6. Multifotonová mikroskopie má také mnoho výhod. Jako je trojrozměrné rozlišení, hluboká penetrace, účinnost rozptylu, pozadí světla, odstup signálu od šumu, ovládání atd., existují vynikající vlastnosti, které laserové mikroskopy nemají nebo mají v minulosti nesrovnatelné.
Multifotonová konfokální laserová skenovací mikroskopie byla rozšířena do různých oblastí výzkumu a aplikací. Může provádět trojrozměrné nedestruktivní pozorování vzorků v přirozeném stavu a může zlepšit rozlišení a poměr signálu k šumu systému. Použití vícefotonových excitačních materiálů Může také realizovat trojrozměrné ukládání výškových dat a trojrozměrnou mikrovýrobu libovolného směru, která má vysokou aplikační hodnotu. Předpokládá se, že s dalším vývojem strojů, materiálů a laserových technologií souvisejících s multifotonovou konfokální mikroskopií bude stále více Fotonové konfokální laserové skenovací mikroskopy získávají větší rozvoj a širší uplatnění.
Nevýhody jsou následující:
1. Pouze pro fluorescenční zobrazování.
2. Pokud vzorek obsahuje chromofory, které mohou absorbovat excitační světlo, jako jsou pigmenty, může být vzorek tepelně poškozen.
3. Rozlišení je mírně sníženo. I když to lze zlepšit současným použitím konfokální clony, dojde ke ztrátě signálu.
4. Vzhledem k omezení drahých ultrarychlých laserů jsou náklady na multifotonový rastrovací mikroskop relativně vysoké.
