שיפור היתרונות של מיקרוסקופיה בלייזר רב-פוטונים
מיקרוסקופיה מולטיפוטונים סריקת לייזר היא שיפור משמעותי בהשוואה למיקרוסקופיה אופטית. הוא יכול להתבונן במבנה העמוק של תאים חיים, תאים קבועים ורקמות, ויכול להשיג מבנים ברורים וחד-שכבתיים במישור Z, כלומר חתכים אופטיים, מהם הוא יכול לבנות את המבנה המוצק התלת-ממדי של הדגימה. מיקרוסקופיה קונפוקלית משתמשת במקור אור לייזר שלאחר ההתרחבות ממלא את כל מישור המוקד האחורי של עדשת האובייקטיב, ולאחר מכן עובר דרך מערכת העדשות של עדשת האובייקטיב כדי להתכנס לנקודה קטנה מאוד במישור המוקד של הדגימה. בהתאם לצמצם המספרי של עדשת האובייקטיב, הקוטר של נקודת ההארה הבהירה ביותר הוא בערך 0.25 ~ 0.8μm, והעומק הוא בערך 0.5 ~ 1.5μm . גודל הנקודה הקונפוקלית תלוי בתכנון המיקרוסקופ, אורך גל הלייזר, מאפייני העדשה האובייקטיבית, הגדרות מצב יחידת הסריקה ומאפייני הדגימה. טווח ההארה ועומק ההארה של מיקרוסקופ שדה גדולים, בעוד שההארה של מיקרוסקופ קונפוקאלי מרוכזת במיקוד מדויק במישור המוקד. היתרון הבסיסי ביותר של מיקרוסקופיה קונפוקלית הוא שהיא יכולה לבצע חתך אופטי עדין של דגימות פלורסנט עבות (שיכולות להגיע ל-50 מיקרומטר או יותר), ועובי הפרוסות הוא בערך 0.5 עד 1.5 מיקרומטר. ניתן לקבל תמונות מקטע אופטי סדרתי על ידי הזזת הדגימה למעלה ולמטה באמצעות מנוע צעד מתוחכם בציר Z של מיקרוסקופ. איסוף מידע התמונה נשלט במישור מדויק מבלי להיות מופרע על ידי אותות הנפלטים ממקומות אחרים על הדגימה. לאחר הסרת השפעת הקרינה ברקע והגדלת יחס האות לרעש, הניגודיות והרזולוציה של תמונות קונפוקאליות משופרים משמעותית בהשוואה לתמונות פלואורסצנטיות מסורתיות מוארות בשדה. בדגימות רבות, רכיבים מבניים מורכבים רבים שזורים זה בזה כדי ליצור מערכות מורכבות, אך ברגע שניתן לאסוף מספיק קטעים אופטיים, נוכל לשחזר אותם בתלת מימד באמצעות תוכנה. שיטה ניסיונית זו הייתה בשימוש נרחב במחקר ביולוגי כדי להבהיר את הקשרים המבניים והתפקודיים המורכבים בין תאים או רקמות.
