מגמת התפתחות של מיקרוסקופיה קונפוקלית
על מנת להשיג תוצאות תצפית טובות יותר ברמה הטכנית, מיקרוסקופיה קונפוקלית מתמקדת בשיפור הרמה הטכנית מהיבטים של שיפור הרזולוציה, הפחתת פוטו-רעילות, הגברת מהירות הסריקה, צפייה בדגימות עבות ותצפית in vivo. נכון לעכשיו, זה Z יעיל. מה שמקדם את Zda לטכנולוגיית מיקרוסקופיה קונפוקלית הוא מיקרוסקופיה ברזולוציה גבוהה במיוחד, הפורצת את הגבול האופטי ומאפשרת לחוקרים להשיג מבני תאים עדינים יותר, דבר המסייע להבנה מעמיקה יותר של החוקרים את פעילויות החיים. המוקד המחקרי הבא של טכנולוגיית מיקרוסקופיה קונפוקלית צריך להתמקד בנקודות הבאות:
1. מהירות סריקה מהירה יותר
נכון לעכשיו, מהירות הסריקה הקונפוקלית מוגבלת על ידי המבנה המכני של ציוד הסריקה, וניתן להקריב את הרזולוציה רק על מנת להשיג מהירות סריקה מהירה יותר. תהליכים ביולוגיים רבים כל כך מהירים עד שהם נותרים בלתי ניתנים לזיהוי.
2. טכנולוגיה מושלמת יותר ברזולוציה גבוהה במיוחד
כיום, טכנולוגיות ברזולוציה אולטרה-גבוהה כוללות STORM, PALM, STED ו-SSIM, ברזולוציות הנעות בין 20 ל-200 ננומטר, אך לכל טכנולוגיה יש פגמים מסוימים, כגון עיבוד דגימה, כיוון ציר Z, פוטו-רעילות וכו'. לא כמעט מושלם, ולעתים קרובות קשה להשיג את רזולוציית הגבול בתצפית בפועל.
3. תאימות חזקה יותר
טכנולוגיית מיקרוסקופיה קונפוקלית כרוכה במגוון שיטות עירור, כגון תצפית מולטיפוטונים וגליונות האור שהוזכרו לעיל, ופיזור קוהרנטי אנטי-סטוקס ראמאן יכול באופן תיאורטי לחלוק קבוצה של מערכות לייזר. מיקרוסקופיה ברזולוציה סופר ניתנת לשילוב עם טכנולוגיית לייזר לבן. עם זאת, בשל בעיות הפטנטים של חברות שונות, עדיין יש מקום לשיפור מבחינת שלמות ותאימות, והציוד הנוכחי אינו יכול לתת משחק מלא ליתרונות הטכניים של האפליקציה.
עקרונות של מיקרוסקופיה קונפוקלית
מיקרוסקופ קונפוקאלי מורכב מארבעה חלקים: מערכת מיקרוסקופית אופטית, מקור אור לייזר, סורק ומערכת זיהוי ועיבוד. הוא משתמש בלייזר עם קוהרנטיות טובה כמקור אור. הוא מאמץ עיקרון מיקוד מצומד והתקן על בסיס מיקרוסקופ אופטי מסורתי, ומשתמש בסט של מערכת תצפית, ניתוח ופלט למחשב לעיבוד תמונה.
קרן סריקת הלייזר עוברת דרך חריר הסורג ליצירת מקור אור נקודתי, אשר מוחזר לעדשת האובייקט דרך מפצל הקרן, ממוקד בדגימה ונסרק. לאחר שהדגימה מתרגשת, הקרינה הנפלטת חוזרת אל הספקטרוסקופ ואוספת אותה לחור הזיהוי, ולאחר מכן היא מומרת לאות חשמלי על ידי צינור מכפיל הפוטו ומשודר למחשב כדי להציג תמונת מישור מוקד ברורה. אור העירור ממוקד על המדגם דרך חריר הסורג, והקרינה ממוקדת בחריר דרך עדשת המטרה. תהליך זה יוצר שני התמקדות, ולכן הוא נקרא מיקרוסקופ קונפוקאלי.
לדגימות ביולוגיות רגילות יש מבנה מורכב ועובי מסוים. כאשר נצפה במיקרוסקופ פלואורסצנטי רגיל, הקרינה הנפלטת מהדגימה חופפת זו לזו, ורזולוציית התמונה מופחתת מאוד.
ההדמיה הקונפוקלית של המיקרוסקופ הקונפוקאלי יכולה לדכא ביעילות את האור התועה והאור שאינו מדידה מחוץ למישור המוקד מלהיכנס לגלאי, לממש הדמיה במישור מוקד יחיד ולשפר מאוד את הרזולוציה. כאשר הבמה נעה בצורה אחידה בכיוון האופקי, היא יכולה ליצור תמונה חד-שכבתית ברורה, ובכיוון האנכי, היא יכולה לממש את הסריקה שכבה אחר שכבה של המדגם בעומקים שונים, ולקבל את המבנה התלת מימדי. של המדגם לאחר שחזור תלת מימדי, שהוא מה שנקרא "CT אופטי". המדגם מסומן עם בדיקה ניאון ולאחר מכן נצפה עם מיקרוסקופ confocal. לא רק שניתן לראות תאים קבועים ומבני רקמה שונים, אלא גם את המורפולוגיה, המבנה והיונים של תאים חיים ניתן לצפות באופן איכותי וכמותי ולמדוד באופן קבוע.
