Tqabbil bejn mikroskopju konfokali u mikroskopju ottiku ordinarju
Mikroskopju ottiku ġenerali
Il-mikroskopju bijoloġiku ġenerali jikkonsisti fi tliet partijiet, jiġifieri: ① sistema ta 'illuminazzjoni, inkluż sors tad-dawl u kondensatur; ② Sistema ta 'amplifikazzjoni ottika, li tikkonsisti f'lenti oġġettiva u eyepiece, hija l-korp ewlieni tal-mikroskopju. Sabiex jiġu eliminati l-aberrazzjoni sferika u l-aberrazzjoni kromatika, kemm l-għajnejn kif ukoll il-lenti oġġettivi huma komposti minn gruppi ta 'lenti kumplessi; (3) apparat mekkaniku, użat għall-iffissar ta 'materjali u osservazzjoni konvenjenti.
Jekk l-immaġni tal-mikroskopju hijiex ċara jew le tiddependi mhux biss fuq l-ingrandiment, iżda wkoll fuq ir-riżoluzzjoni tal-mikroskopju. Ir-riżoluzzjoni tirreferi għall-kapaċità tal-mikroskopju (jew il-post fejn l-għajnejn tal-bniedem huma 25cm 'il bogħod mill-mira) biex jiddistingwu l-intervall żgħir tal-oġġett zui. Ir-riżoluzzjoni tiddependi fuq il-wavelength tad-dawl, il-proporzjon tal-apertura u l-indiċi refrattiv tal-mezz, li huwa espress bil-formula:
R=0.61λ /N．A． N．A．＝ｎsin /2
Fejn: n= indiċi refrattiv tal-medju;=Angolu tal-mera (l-angolu tal-ftuħ tal-kampjun mal-apertura tal-lenti), u NA= apertura numerika. L-angolu tal-mera huwa dejjem inqas minn 180? Għalhekk, il-valur zui ta 'sina/2 għandu jkun inqas minn 1.
L-indiċi refrattiv tal-ħġieġ użat biex isiru lentijiet ottiċi huwa 1.65 ~ 1.78, u l-indiċi refrattiv tal-mezz użat huwa eqreb għal dak tal-ħġieġ, l-aħjar. Għall-lenti oġġettiva niexfa, il-medju huwa l-arja, u l-proporzjon tal-apertura huwa ġeneralment 0.05 ~ 0.95; Il-lenti taż-żejt tuża asfalt fragranti bħala l-mezz, u r-rata tal-ftuħ tal-lenti tista 'tkun qrib 1.5.
Il-wavelength tad-dawl ordinarju huwa 400~700nm, għalhekk ir-riżoluzzjoni tal-mikroskopju mhix inqas minn 0.2μm, u r-riżoluzzjoni tal-għajnejn tal-bniedem hija 0.2mm, għalhekk l-ingrandiment kbir ta 'zui iddisinjat minn mikroskopju ġenerali huwa normalment 1000X x.
Għaliex għandek bżonn mikroskopju konfokali?
1. Il-mikroskopju ottiku ġie pperfezzjonat permezz tal-isforzi u t-titjib tal-predeċessuri kbar tagħna. Fil-fatt, mikroskopji ordinarji jistgħu jagħtuna immaġini mikroskopiċi sbieħ sempliċiment u malajr. Madankollu, ġara avveniment li ġab innovazzjoni rivoluzzjonarja f'din id-dinja tal-mikroskopju kważi perfetta, li hija l-invenzjoni ta '"mikroskopju konfokali tal-iskannjar tal-laser". Dan il-mikroskopju ġdid huwa kkaratterizzat mill-adozzjoni ta 'sistema ottika li estratti biss l-informazzjoni ta' l-immaġni fuq il-pjan fejn il-fokus huwa kkonċentrat, u jirrestawra l-informazzjoni miksuba fil-memorja ta 'l-immaġini filwaqt li tbiddel il-fokus, sabiex immaġni ħaj b'informazzjoni tridimensjonali kompleta jistgħu jinkisbu. B'dan il-metodu, informazzjoni dwar il-forma tal-wiċċ li ma tistax tiġi kkonfermata minn mikroskopji ordinarji tista 'tinkiseb sempliċiment. Barra minn hekk, għal mikroskopji ottiċi ordinarji, "titjib tar-riżoluzzjoni" u "approfondiment tal-fond tal-fokus" huma kundizzjonijiet kontradittorji, speċjalment f'ingrandiment għoli, iżda għal mikroskopji konfokali, din il-problema hija solvuta.
2. Vantaġġi ta 'sistema ottika confocal
Is-sistema ottika konfokali ddawwal il-punt tal-kampjun, u d-dawl rifless jiġi wkoll riċevut minn riċetturi tal-punt. Meta l-kampjun jitqiegħed fil-pożizzjoni tal-fokus, kważi d-dawl rifless kollu jista 'jilħaq il-fotoreċettur, iżda meta l-kampjun jiddevja mill-fokus, id-dawl rifless ma jistax jilħaq il-fotoreċettur. Jiġifieri, fis-sistema ottika confocal, l-immaġni biss li tikkoinċidi mal-fokus se toħroġ, u l-facula u d-dawl imxerred inutli se jiġu protetti.
3. Għaliex tuża laser?
Fis-sistema ottika konfokali, il-kampjun huwa mdawwal u d-dawl rifless jiġi wkoll riċevut minn fotoreċettur punt. Għalhekk, is-sors tad-dawl punt isir meħtieġ. Laser jappartjeni għal sors ta 'dawl punt ħafna. F'ħafna każijiet, is-sors tad-dawl tal-mikroskopju konfokali jadotta sors tad-dawl tal-lejżer. Barra minn hekk, il-karatteristiċi tal-lejżer, bħall-monokromatiċità, id-direttività u l-għamla tar-raġġ eċċellenti, huma wkoll raġunijiet importanti għall-użu wiesa 'tagħha.
4. L-osservazzjoni f'ħin reali bbażata fuq skanjar b'veloċità għolja ssir possibbli.
Fl-iskannjar tal-lejżer, id-Deflector ottiku akustiku (element primarju AO) jintuża fid-direzzjoni orizzontali u s-Servo Galvano-mera jintuża fid-direzzjoni vertikali. Minħabba li m'hemm l-ebda parti ta 'vibrazzjoni mekkanika fl-unità ta' deflessjoni ottika akustika, tista 'skennja b'veloċità għolja, u huwa possibbli li tosserva f'ħin reali fuq l-iskrin tal-monitoraġġ. Il-veloċità għolja ta 'din il-kamera hija proġett importanti ħafna li jaffettwa direttament il-veloċità tal-iffukar u l-irkupru tal-pożizzjoni.
5. Relazzjoni bejn il-pożizzjoni tal-fokus u l-luminożità
Fis-sistema ottika konfokali, meta l-kampjun jitqiegħed b'mod korrett fil-pożizzjoni tal-fokus, il-luminożità hija kbira, u qabel u wara, il-luminożità tagħha tinżel drastikament (linja solida fil-Figura 4). Din is-selettività sensittiva tal-pjan fokali hija wkoll il-prinċipju li titkejjel id-direzzjoni tal-għoli tal-mikroskopju konfokali u tespandi l-fond fokali. B'kuntrast, il-mikroskopju ottiku ordinarju m'għandux bidla ovvja fil-luminożità qabel u wara l-pożizzjoni tal-fokus (linja bit-tikek fil-Figura 4).
6. Kuntrast għoli u riżoluzzjoni għolja
Fil-mikroskopju ottiku ġenerali, id-dawl rifless li jiddevja mill-fokus se jinterferixxi, u se jikkoinċidu mal-parti tal-immaġini tal-fokus, u b'hekk inaqqas il-kuntrast tal-immaġni. B'kuntrast, fis-sistema ottika konfokali, id-dawl imxerred barra l-fokus u d-dawl imxerred ġewwa l-lenti oġġettiva huma kważi kompletament imneħħija, għalhekk tista 'tinkiseb immaġni b'kuntrast għoli ħafna. Barra minn hekk, minħabba li d-dawl jgħaddi mill-lenti oġġettiva darbtejn, l-immaġni tal-punt tissaħħaħ l-ewwel, u r-riżoluzzjoni tal-mikroskopju titjieb ukoll.
7. Funzjoni ta 'lokalizzazzjoni ottika
Fis-sistema ottika konfokali, id-dawl rifless tal-parti minbarra l-punt fokali huwa protett minn mikropori. Għalhekk, meta tosserva kampjun tridimensjonali, tiġi ffurmata immaġni bħal dik iffurmata wara t-tqattigħ tal-kampjun bil-fokus (Figura 5). Dan l-effett jissejjaħ lokalizzazzjoni ottika, li tappartjeni għal waħda mill-ispeċjalitajiet tas-sistema ottika confocal.
8. Iffoka funzjoni tal-memorja li tiċċaqlaq
L-hekk imsejjaħ dawl rifless barra l-fokus huwa protett mill-mikropori. Min-naħa l-oħra, jista 'jitqies li l-punti kollha fuq l-immaġni ffurmata mis-sistema ottika konfokali jikkoinċidu mal-fokus. Għalhekk, jekk il-kampjun tridimensjonali jitmexxa tul id-direzzjoni tal-assi Z (assi ottiku), l-immaġni tiġi akkumulata u maħżuna fil-memorja, u zui eventwalment se tikseb l-immaġni ffurmata mill-koinċidenza tal-kampjun kollu u l-fokus . B'dan il-mod, il-funzjoni ta 'fond infinita ta' fokus tissejjaħ funzjoni tal-memorja mobbli.
9. Funzjoni tal-kejl tal-forma tal-wiċċ
Fil-funzjoni li tiċċaqlaq il-fokus, il-forma tal-wiċċ tal-kampjun tista 'titkejjel b'mod mhux ta' kuntatt billi żżid linja ta 'reġistrazzjoni tal-għoli. Ibbażat fuq din il-funzjoni, huwa possibbli li jiġu rreġistrati l-koordinati tal-assi Z iffurmati mill-valur kbir tal-luminożità ta 'zui f'kull pixel, u bbażat fuq din l-informazzjoni, tista' tinkiseb l-informazzjoni relatata mal-forma tal-wiċċ tal-kampjun.
10. Funzjoni ta 'kejl ta' mikro-daqs ta 'preċiżjoni għolja
L-unità li tirċievi d-dawl tadotta sensur ta 'l-immaġini CCD ta' dimensjoni waħda, u għalhekk tista 'tiġi affettwata mill-inklinazzjoni ta' l-iskannjar ta 'l-apparat ta' l-iskannjar, sabiex il-kejl ta 'preċiżjoni għolja jkun jista' jitlesta. Barra minn hekk, minħabba li l-funzjoni tal-memorja li tiċċaqlaq il-fokus b'fond ta 'fokus aġġustabbli hija adottata fl-istess ħin, l-iżball tal-kejl ikkawżat mill-offset tal-fokus jista' jiġi eliminat.
11. Analiżi tridimensjonali tal-immaġni
Bl-użu tal-funzjoni tal-kejl tal-forma tal-wiċċ, l-immaġni tridimensjonali tal-wiċċ tal-kampjun tista 'ssir faċilment. Mhux dan biss, iżda wkoll ħafna tipi ta 'analiżi jistgħu jitwettqu, bħal: kejl tal-ħruxija tal-wiċċ, żona, volum, erja tal-wiċċ, ċirkolarità, raġġ, tul ta' zui, perimetru, ċentru tal-gravità, immaġni tomografika, trasformazzjoni FFT, linja kejl tal-wisa 'u l-bqija.
Mikroskopju ta 'skannjar konfokali tal-lejżer jista' jintuża mhux biss biex josserva l-morfoloġija taċ-ċelluli, iżda wkoll għal analiżi kwantitattiva ta 'komponenti bijokimiċi fiċ-ċelloli, statistika ta' densità ottika u kejl tal-morfoloġija taċ-ċelluli.
