Trend Perkembangan Mikroskopi Konfokal
Bagi mendapatkan hasil pemerhatian yang lebih baik pada peringkat teknikal, mikroskopi confocal memfokuskan kepada penambahbaikan tahap teknikal dari aspek penambahbaikan resolusi, mengurangkan fototoksisiti, meningkatkan kelajuan pengimbasan, memerhati sampel tebal, dan memerhati dalam vivo. Pada masa ini, ia adalah Z berkesan. Apa yang menggalakkan Zda untuk teknologi mikroskopi confocal ialah mikroskopi resolusi ultra tinggi, yang menembusi had optik dan membolehkan penyelidik memperoleh struktur sel yang lebih halus, yang kondusif untuk pemahaman penyelidik yang lebih mendalam tentang aktiviti kehidupan. Fokus penyelidikan seterusnya teknologi mikroskopi confocal harus memberi tumpuan kepada perkara berikut:
1. Kelajuan pengimbasan yang lebih pantas
Pada masa ini, kelajuan pengimbasan confocal dihadkan oleh struktur mekanikal peralatan pengimbasan, dan resolusi hanya boleh dikorbankan untuk mendapatkan kelajuan pengimbasan yang lebih pantas. Banyak proses biologi sangat pantas sehingga ia kekal tidak dapat dikesan.
2. Teknologi resolusi ultra tinggi yang lebih sempurna
Pada masa ini, teknologi resolusi ultra tinggi termasuk STORM, PALM, STED, dan SSIM, dengan resolusi antara 20 hingga 200 nm, tetapi setiap teknologi mempunyai kecacatan tertentu, seperti pemprosesan sampel, arah paksi Z, fototoksisiti, dsb. tidak hampir sempurna, dan selalunya sukar untuk mencapai resolusi had dalam pemerhatian sebenar.
3. Keserasian yang lebih kukuh
Teknologi mikroskopi konfokal melibatkan pelbagai kaedah pengujaan, seperti pemerhatian berbilang foton dan kepingan cahaya yang disebutkan di atas, dan penyebaran Raman anti-Stokes yang koheren secara teori boleh berkongsi satu set sistem laser. Mikroskopi resolusi super boleh dipasangkan dengan teknologi laser putih. Walau bagaimanapun, disebabkan isu paten pelbagai syarikat, masih terdapat ruang untuk penambahbaikan dari segi kesempurnaan dan keserasian, dan peralatan semasa tidak dapat memainkan sepenuhnya kelebihan teknikal aplikasi.
Prinsip Mikroskopi Konfokal
Mikroskop konfokal terdiri daripada empat bahagian: sistem optik mikroskop, sumber cahaya laser, pengimbas dan sistem pengesanan dan pemprosesan. Ia menggunakan laser dengan koheren yang baik sebagai sumber cahaya. Ia mengguna pakai prinsip dan peranti pemfokusan konjugat berdasarkan mikroskop optik tradisional, dan menggunakan komputer Satu set sistem pemerhatian, analisis dan output untuk pemprosesan imej.
Rasuk pengimbasan laser melalui lubang jarum parut untuk membentuk sumber cahaya titik, yang dipantulkan ke kanta objektif melalui pembahagi rasuk, difokuskan pada spesimen dan diimbas. Selepas sampel teruja, pendarfluor yang dipancarkan kembali ke spektroskop dan mengumpulkannya ke lubang jarum pengesanan, dan kemudian ia ditukar menjadi isyarat elektrik oleh tiub photomultiplier dan dihantar ke komputer untuk memaparkan imej satah fokus yang jelas. Cahaya pengujaan difokuskan pada sampel melalui lubang jarum parut, dan pendarfluor difokuskan pada lubang jarum melalui kanta objektif. Proses ini membentuk dua fokus, jadi ia dipanggil mikroskop confocal.
Sampel biologi biasa mempunyai struktur yang kompleks dan ketebalan tertentu. Apabila diperhatikan dengan mikroskop pendarfluor biasa, pendarfluor yang dipancarkan oleh sampel bertindih antara satu sama lain, dan resolusi imej sangat berkurangan.
Pengimejan confocal mikroskop confocal boleh secara berkesan menindas cahaya sesat dan cahaya bukan ukuran di luar satah fokus daripada memasuki pengesan, merealisasikan pengimejan satah fokus tunggal, dan sangat meningkatkan resolusi. Apabila pentas bergerak secara seragam dalam arah mendatar, ia boleh membentuk imej satu lapisan yang jelas, dan dalam arah menegak, ia dapat merealisasikan pengimbasan lapisan demi lapisan sampel pada kedalaman yang berbeza, dan mendapatkan struktur tiga dimensi. daripada sampel selepas pembinaan semula tiga dimensi, yang dipanggil "CT optik". Sampel dilabelkan dengan probe pendarfluor dan kemudian diperhatikan dengan mikroskop confocal. Bukan sahaja pelbagai sel tetap dan struktur tisu boleh diperhatikan, tetapi juga morfologi, struktur, dan ion sel hidup boleh diperhatikan dan diukur secara kualitatif dan kuantitatif dengan kerap.
