Kodėl man reikia naudoti konfokalinį mikroskopą?
1. Optinis mikroskopas buvo patobulintas mūsų didžiųjų pirmtakų pastangomis ir patobulinimais. Tiesą sakant, įprastas mikroskopas gali lengvai ir greitai pateikti gražius mikroskopinius vaizdus. Tačiau įvykis, sukėlęs revoliuciją beveik tobulų mikroskopų pasaulyje, buvo „lazerinio skenuojančio konfokalinio mikroskopo“ išradimas. Šis naujo tipo mikroskopas pasižymi optine sistema, kuri vaizdo informaciją išgauna tik iš paviršiaus, ant kurio sutelktas židinys, o pakeitus židinį atkuriant gautą informaciją į vaizdo atmintį, galima gauti ryškų vaizdą su visa 3-matmenų informacija. Tokiu būdu galima nesunkiai gauti informaciją apie paviršiaus formą, kurios neįmanoma patvirtinti įprastu mikroskopu. Be to, nors „didinanti skiriamoji geba“ ir „didėjantis fokusavimo gylis“ yra prieštaringos sąlygos įprastiems optiniams mikroskopams, ypač esant dideliam padidinimui, ši problema išspręsta naudojant konfokalinius mikroskopus.
2. Konfokalinės optinės sistemos privalumai
Lazerinio konfokalinio mikroskopo schema
Konfokalinė optinė sistema yra taškinis mėginio apšvietimas, o atspindėta šviesa taip pat gaunama naudojant taškinį receptorių. Kai mėginys dedamas židinio taške, beveik visa atspindėta šviesa pasiekia fotoreceptorių, o kai mėginys yra nefokusuotas, atspindėta šviesa negali pasiekti fotoreceptoriaus. Kitaip tariant, konfokalinėje optinėje sistemoje išvedamas tik vaizdas, kuris sutampa su židinio tašku, o dėmės ir nenaudinga išsklaidyta šviesa yra užblokuojamos.
3. Kodėl naudoti lazerį?
Konfokalinėje optinėje sistemoje pavyzdys apšviečiamas taške, o atspindėtą šviesą priima taškinis jutiklis. Todėl būtinas taškinis šviesos šaltinis. Lazeriai yra taškinis šviesos šaltinis. Daugeliu atvejų konfokalinių mikroskopų šviesos šaltinis yra lazerinis šviesos šaltinis. Be to, lazerių monochromiškumas, kryptingumas ir puiki spindulio forma yra svarbios priežastys, kodėl jie plačiai naudojami.
4. Galimas stebėjimas realiu laiku, pagrįstas didelės spartos nuskaitymu.
Lazeriniam skenavimui naudojamas akustinio optinio nukreipimo blokas (Acoustic Optical Deflector, AO prime) horizontalia kryptimi, o servoelektroniškai valdomas spindulio skenavimo veidrodis (Servo Galvano-mirror) – vertikalia kryptimi. Kadangi AO deflektorius neturi mechaninės vibracijos, galimas greitas nuskaitymas, o stebėjimas realiu laiku monitoriaus ekrane. Didelis šio fotoaparato greitis yra labai svarbus dalykas, kuris tiesiogiai įtakoja fokusavimo ir padėties nustatymo greitį.
5. Ryšys tarp židinio padėties ir ryškumo
Konfokalinėje optinėje sistemoje mėginys yra teisingai dedamas į židinio padėtį, kai ryškumas yra zui didelis, prieš jį ir už jo jo ryškumas bus smarkiai sumažintas (4 pav. ištisinė linija). Šis jautrus židinio plokštumos selektyvumas yra konfokalinio mikroskopo aukščio orientacijos ir židinio išplėtimo gylio principas. Priešingai, įprasti optiniai mikroskopai nerodo jokių reikšmingų ryškumo pokyčių prieš ir po židinio padėties (punktyrinė linija 4 pav.).
6. Didelis kontrastas, didelė raiška
Įprastame optiniame mikroskope atspindėta šviesa iš nefokusuotos mikroskopo dalies trukdo ir sutampa su židinio vaizdavimo mikroskopo dalimi, todėl sumažėja vaizdo kontrastas. Priešingai, konfokalinėje optinėje sistemoje išsklaidyta šviesa už židinio taško ir objektyvo lęšio viduje beveik visiškai pašalinama, todėl gaunami labai didelio kontrasto vaizdai. Be to, pagerėja mikroskopo skiriamoji geba, nes šviesa pro objektyvo lęšį praeina du kartus, paryškindama taškinį vaizdą.
7. Optinės lokalizacijos funkcija
Konfokalinėje optinėje sistemoje atspindėta šviesa yra apsaugota mikro diafragma ne židinio taške. Dėl to, stebint trimatį pavyzdį, vaizdas susidaro taip, lyg mėginys būtų perpjautas su židinio tašku (5 pav.). Šis efektas vadinamas optine lokalizacija ir yra viena iš konfokalinių optinių sistemų ypatybių.
