Konfokal mikroskopiyaning rivojlanish tendentsiyasi
Texnik darajada yaxshiroq kuzatish natijalarini olish uchun konfokal mikroskopiya aniqlikni yaxshilash, fototoksiklikni kamaytirish, skanerlash tezligini oshirish, qalin namunalarni kuzatish va in vivo jonli kuzatish jihatlaridan texnik darajani yaxshilashga qaratilgan. Hozirgi vaqtda u Z samarali hisoblanadi. Konfokal mikroskopiya texnologiyasi uchun Zda ni targ'ib qiluvchi narsa ultra yuqori aniqlikdagi mikroskopiya bo'lib, u optik chegarani kesib o'tadi va tadqiqotchilarga yanada nozik hujayra tuzilmalarini olish imkonini beradi, bu esa tadqiqotchilarning hayot faoliyatini chuqurroq tushunishlariga yordam beradi. Konfokal mikroskop texnologiyasining keyingi tadqiqot yo'nalishi quyidagi fikrlarga qaratilishi kerak:
1. Tezroq skanerlash tezligi
Hozirgi vaqtda konfokal skanerlash tezligi skanerlash uskunasining mexanik tuzilishi bilan cheklangan va piksellar sonini faqat tezroq skanerlash tezligini olish uchun qurbon qilish mumkin. Ko'pgina biologik jarayonlar shunchalik tez sodir bo'ladiki, ular aniqlanmaydi.
2. Ko'proq mukammal ultra-yuqori aniqlik texnologiyasi
Hozirgi vaqtda o'ta yuqori aniqlikdagi texnologiyalar STORM, PALM, STED va SSIMni o'z ichiga oladi, ularning o'lchamlari 20 dan 200 nm gacha, lekin har bir texnologiyada namunalarni qayta ishlash, Z o'qi yo'nalishi, fototoksiklik va boshqalar kabi ma'lum nuqsonlar mavjud. deyarli mukammal emas va ko'pincha haqiqiy kuzatishda chegara aniqligiga erishish qiyin.
3. Kuchliroq moslik
Konfokal mikroskopiya texnologiyasi yuqorida aytib o'tilgan multifoton va yorug'lik varaqlarini kuzatish kabi turli xil qo'zg'alish usullarini o'z ichiga oladi va kogerent anti-Stokes Raman tarqalishi nazariy jihatdan lazer tizimlari to'plamini bo'lishishi mumkin. Super rezolyutsiyali mikroskop oq lazer texnologiyasi bilan birlashtirilishi mumkin. Biroq, turli kompaniyalarning patent masalalari tufayli, hali ham to'liqlik va muvofiqlik nuqtai nazaridan takomillashtirish uchun imkoniyatlar mavjud va mavjud uskunalar ilovaning texnik afzalliklariga to'liq o'yin bera olmaydi.
Konfokal mikroskopiya tamoyillari
Konfokal mikroskop to'rt qismdan iborat: mikroskopning optik tizimi, lazer yorug'lik manbai, skaner va aniqlash va qayta ishlash tizimi. Yorug'lik manbai sifatida yaxshi uyg'unlikka ega lazerdan foydalanadi. U an'anaviy optik mikroskop asosida konjugat fokuslash printsipi va moslamasini qabul qiladi va tasvirni qayta ishlash uchun kompyuterni kuzatish, tahlil qilish va chiqish tizimidan foydalanadi.
Lazerli skanerlash nuri panjara teshigidan o'tib nuqtali yorug'lik manbasini hosil qiladi, bu nur ajratgich orqali ob'ektiv linzaga aks ettiriladi, namunaga qaratiladi va skanerlanadi. Namuna qo'zg'atilgandan so'ng, chiqarilgan floresans spektroskopga qaytadi va uni aniqlash teshigiga to'playdi, so'ngra u fotoko'paytiruvchi trubka orqali elektr signaliga aylanadi va aniq fokusli tekislik tasvirini ko'rsatish uchun kompyuterga uzatiladi. Qo'zg'atuvchi yorug'lik panjara teshigi orqali namunaga qaratiladi va lyuminestsent ob'ektiv linzalari orqali igna teshigiga qaratilgan. Bu jarayon ikkita fokusni hosil qiladi, shuning uchun u konfokal mikroskop deb ataladi.
Oddiy biologik namunalar murakkab tuzilishga va ma'lum bir qalinlikka ega. Oddiy lyuminestsent mikroskop bilan kuzatilganda, namuna chiqaradigan lyuminestsent bir-biriga to'g'ri keladi va tasvir o'lchamlari sezilarli darajada kamayadi.
Konfokal mikroskopning konfokal tasviri fokus tekisligidan tashqaridagi adashgan yorug'lik va o'lchovsiz yorug'likni detektorga kirishdan samarali ravishda bostirishi, yagona fokusli tekislik tasvirini amalga oshirishi va piksellar sonini sezilarli darajada yaxshilashi mumkin. Sahna gorizontal yo'nalishda bir xilda harakat qilganda, u aniq bir qatlamli tasvirni yaratishi mumkin va vertikal yo'nalishda namunani turli xil chuqurliklarda qatlamli skanerlashni amalga oshirishi va uch o'lchovli tuzilishga ega bo'lishi mumkin. "optik KT" deb ataladigan uch o'lchovli rekonstruksiyadan so'ng namunaning. Namuna lyuminestsent zond bilan etiketlanadi va keyin konfokal mikroskop bilan kuzatiladi. Har xil turgʻun hujayralar va toʻqima tuzilmalarini kuzatishgina emas, balki tirik hujayralarning morfologiyasi, tuzilishi va ionlarini ham sifat va miqdor jihatdan kuzatish va muntazam ravishda oʻlchash mumkin.
