יתרונות מיקרוסקופיה רב-פוטונים בסריקת לייזר משופרים
מיקרוסקופ רב-פוטונים סריקת לייזר מהווה שיפור משמעותי במיקרוסקופיה אופטית, בעיקר ביכולת התבוננות במבנה העמוק של תאים ורקמות חיים וקבועים, ולהשיג מבנים ברורים וחדים במישור Z, כלומר, פרוסות אופטיות, שמהן ניתן לבנות מבנה מוצק תלת מימדי של הדגימה. מיקרוסקופיה קונפוקלית משתמשת במקור אור לייזר שמתרחב כדי למלא את כל מישור המוקד האחורי של עדשת האובייקטיב, ולאחר מכן עובר דרך מערכת העדשות של עדשת האובייקטיב כדי להתכנס לנקודות קטנות מאוד במישור המוקד של הדגימה. בהתאם לצמצם המספרי של עדשת האובייקטיב, גודל קוטר נקודת ההארה הבהירה הוא בערך 0.25 ~ 0.8 מיקרומטר והעומק הוא בערך 0.5 ~ 1.5 מיקרומטר. גודל הנקודה הקונפוקלית נקבע על ידי עיצוב המיקרוסקופ, אורך גל הלייזר, המאפיינים של עדשת האובייקט, הגדרת המצב של יחידת הסריקה ואופי הדגימה. למיקרוסקופי שדה יש טווח הארה גדול ועומק הארה, בעוד שמיקרוסקופים קונפוקאליים מרכזים את ההארה לנקודת מוקד יחידה במישור המוקד. היתרון הבסיסי ביותר של מיקרוסקופ קונפוקאלי הוא היכולת ליצור חתכים אופטיים עדינים של דגימות פלואורסצנטיות עבות (עד 50 מיקרומטר או יותר), עם עובי חתך של כ-0.5 עד 1.5 מיקרומטר. ניתן לקבל סדרה של תמונות חתך אופטיות על ידי הזזת הדגימה למעלה ולמטה עם מנוע הצעד של ציר Z של המיקרוסקופ. רכישת מידע תמונה נשלטת במישור הראשון ואינה מופרעת על ידי אותות הנפלטים ממקומות אחרים על הדגימה. לאחר הסרת ההשפעות של הקרינה ברקע והגדלת יחס האות לרעש, הניגודיות והרזולוציה של התמונה הקונפוקלית משופרים משמעותית בהשוואה לתמונות פלואורסצנטיות מוארות בשדה קונבנציונליות. בדגימות רבות, רכיבים מבניים רבים משתלבים זה בזה ויוצרים מערכות מורכבות, אך ברגע שניתן לרכוש מספיק חתכים 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.
