De ce avem nevoie de microscopia confocală?
1. După eforturile și îmbunătățirile marilor noștri predecesori, microscopul optic a atins un nivel perfect. De fapt, microscoapele obișnuite ne pot oferi imagini microscopice frumoase simplu și rapid. Cu toate acestea, a avut loc un eveniment care a adus inovații revoluționare în această lume aproape perfectă a microscoapelor, care a fost inventarea „microscopului confocal cu scanare laser”. Caracteristica acestui nou tip de microscop este că adoptă un sistem optic care extrage doar informații despre imagine de pe suprafața unde este concentrat focalizarea. Prin schimbarea focalizării și restabilirea informațiilor obținute în memoria imaginii, se poate obține imagini vii cu inteligență completă a informațiilor 3D. Prin această metodă, informații despre forma suprafeței care nu pot fi confirmate de microscoape convenționale pot fi obținute cu ușurință. În plus, pentru microscoapele optice tipice, „creșterea rezoluției” și „aprofundarea adâncimii focale” sunt condiții contradictorii, în special la mărire mare. Cu toate acestea, în microscoapele confocale, această problemă este ușor de rezolvat.
2. Avantajele sistemelor optice confocale
Sistemul optic confocal este utilizat pentru iluminarea punctuală a probei, iar lumina reflectată este recepționată și de un senzor punctual. Când proba este plasată în poziția focală, aproape toată lumina reflectată poate ajunge la senzor. Când proba se abate de la punctul focal, lumina reflectată nu poate ajunge la senzor. Adică, într-un sistem optic confocal, va fi scoasă numai imaginea care coincide cu focalizarea, iar spotul și lumina împrăștiată inutilă vor fi ecranate.
De ce să folosești laserul?
În sistemele optice confocale, iluminarea punctuală este aplicată probei, iar lumina reflectată este recepționată și de un senzor punctual. Prin urmare, sursele de lumină punctiforme au devenit necesare. Laserul este o sursă de lumină foarte punctuală. În cele mai multe cazuri, sursa de lumină a microscopiei confocale este laserul. În plus, monocromaticitatea, direcționalitatea și forma excelentă a fasciculului laserelor sunt, de asemenea, motive importante pentru adoptarea lor pe scară largă.
4. Observarea în timp real bazată pe scanarea de mare viteză devine posibilă
Scanarea laser folosește reflectorul optic acustic (AO) în direcția orizontală și oglinda Servo Galvano în direcția verticală. Datorită absenței vibrațiilor mecanice în unitatea de polarizare optică audio, este posibil să se efectueze scanare de mare viteză și să se observe în timp real pe ecranul de monitorizare. Viteza mare a acestui tip de cameră este un factor foarte important care afectează direct viteza de focalizare și de regăsire a poziției.
5. Relația dintre poziția focală și luminozitate
Într-un sistem optic confocal, atunci când proba este plasată corect în poziția focală, luminozitatea este ridicată, iar luminozitatea scade brusc înainte și după aceasta (linia continuă din Figura 4). Selectivitatea sensibilă a acestui plan focal este tocmai principiul din spatele determinării direcției înălțimii și extinderii adâncimii focale în microscopia confocală. În comparație cu aceasta, microscoapele optice tipice nu prezintă modificări semnificative de luminozitate înainte și după poziția focală (linia punctată în Figura 4).
6. Contrast și rezoluție ridicate
Un microscop optic tipic, din cauza interferenței cauzate de lumina reflectată care se abate de la punctul focal, se suprapune cu partea focală a imaginii, rezultând o scădere a contrastului imaginii. În schimb, în sistemele optice confocale, lumina împrăștiată în afara focalizării și lumina împrăștiată în interiorul lentilei obiectiv sunt aproape complet eliminate, obținându-se astfel imagini cu contrast foarte mare. În plus, datorită faptului că lumina trece prin obiectivul de două ori, imaginea punctuală devine mai întâi mai clară, ceea ce îmbunătățește și rezoluția microscopului.
