עקרונות בסיסיים של מיקרוסקופים לייזר קונפוקאליים
הליבה של מיקרוסקופיה לייזר קונפוקלית טמונה בטכנולוגיית ה"קונפוקל". טכנולוגיה זו משתמשת במקור אור נקודתי (בדרך כלל לייזר) ומערכת אופטית מיוחדת, כך שרק הדגימה בנקודת המוקד מוארת ומצטלמת במהלך תהליך ההדמיה, בעוד שהאזורים שמחוץ לנקודת המוקד מתעלמים. שיטת תאורה וזיהוי סלקטיבית זו משפרת משמעותית את הרזולוציה והניגודיות של ההדמיה.
1. מקור אור
מיקרוסקופים קונפוקאליים משתמשים בלייזרים כמקורות אור מכיוון שללייזרים יש מונוכרומטיות גבוהה, קוהרנטיות וכיווניות. מאפיינים אלו מאפשרים ללייזרים לספק תאורה יציבה ושליטה מדויקת במיקוד הקרן.
2. מערכת תאורה
מערכת התאורה כוללת לייזר ומכשיר סריקה. קרן הלייזר נעה במהירות דרך מכשיר סריקה (בדרך כלל גלוונומטר) כדי להשיג סריקה נקודתית של הדגימה. שיטת סריקה זו מאפשרת לקרן הלייזר ליצור סדרה של מוקדים על הדגימה, ובכך להשיג הדמיה שכבה אחר שכבה של הדגימה.
3. צמצם קונפוקאלי
ישנו צמצם קונפוקאלי בין עדשת האובייקטיב של המיקרוסקופ לבין הדגימה. תפקידו של צמצם זה הוא להגביל את עומק ההדמיה, ורק אור העובר דרך צמצם זה יכול להתקבל על ידי הגלאי. בדרך זו, רק האור במוקד יכול להיכנס לגלאי, בעוד האור שמחוץ למוקד חסום.
4. עדשה אובייקטיבית
עדשת האובייקטיבית היא מרכיב מרכזי במיקרוסקופיה קונפוקלית, האחראית על מיקוד הלייזר על הדגימה ואיסוף האור המוחזר או הנפלט בחזרה מהדגימה. עדשות אובייקטיביות באיכות גבוהה יכולות לספק הדמיה ברזולוציה גבוהה-.
5. גלאי
הגלאי אחראי על קליטת האור העובר דרך הצמצם הקונפוקאלי והמרתו לאות חשמלי. האותות החשמליים הללו מעובדים לאחר מכן ליצירת תמונות.
6. עיבוד תמונה
הנתונים הגולמיים שנוצרו על ידי מיקרוסקופיה קונפוקלית הם סדרה של תמונות דו-ממדיות שצריך לעבד על ידי תוכנת מחשב כדי לשחזר תמונות תלת-ממדיות. תהליך זה כולל שכבת-על תמונה, שיפור ושחזור תלת-ממד.
