Преимущества и недостатки многофотонной лазерной сканирующей микроскопии
Многофотонная лазерная сканирующая микроскопия — это экспериментальный метод, основанный на технологии лазерной сканирующей микроскопии, который обеспечивает более точные возможности оптического разделения при 3D-просмотре. В методе многофотонного возбуждения флуоресценции используются длинные волны красного или ближнего инфракрасного света для получения флуоресцентных изображений образцов с высоким разрешением при минимальном уничтожении активных образцов, что делает его пригодным для визуализации живых клеток, особенно толстых живых тканей, таких как срезы мозга, эмбрионы, целые органы и даже целые организмы.
Преимущества заключаются в следующем:
1, использование красного света или инфракрасного светового возбуждения, рассеяние света невелико (рассеяние мелких частиц и длина волны четвертой степени обратного соотношения).
2, не требует точечного отверстия, может собирать больше рассеянных фотонов из поперечного сечения изображения.
3, точечное отверстие не может различить рассеянные фотоны, излучаемые областью вне фокуса или фокальной областью, многофотон в глубоком изображении, соотношение сигнал/шум хорошее.
4. Однофотонное возбуждение ультрафиолетовым или видимым светом, используемое в луче для достижения фокальной плоскости до того, как образец легко поглощается и ослабляется, а не вызывает глубокое возбуждение.
5. При наблюдении под биологическим микроскопом * в первую очередь необходимо не повредить активное состояние самого организма, поддерживать концентрацию воды, ионов, циркуляцию кислорода и питательных веществ. В случаях светового наблюдения как тепловая, так и фотонная энергия должны оставаться в клетке без ущерба для количества облучения, световой энергии.
6, многофотонный микроскоп также имеет много преимуществ. Такие, как трехмерное разрешение, глубина проникновения, эффективность рассеяния, фоновый свет, соотношение сигнал/шум, управление и т. д., предыдущие лазерные микроскопы не имели или имели несравнимые характеристики.
Многофотонный конфокальный лазерный сканирующий микроскоп нашел применение в различных областях исследований и приложений. Он способен осуществлять трехмерное неразрушающее наблюдение образцов в их естественном состоянии и может улучшить разрешение и соотношение сигнал/шум системы. Используя изменение свойств материала после многофотонного возбуждения, также можно добиться трехмерного хранения данных о высоте и трехмерного микрообработки в любом направлении, что имеет высокую прикладную ценность. Можно полагать, что с дальнейшим развитием оборудования, материалов, лазерных технологий и других технологий, связанных с многофотонной конфокальной микроскопией, многофотонный конфокальный лазерный сканирующий микроскоп получит большее развитие и более широкое применение.
Недостатки заключаются в следующем:
1, только флуоресцентная визуализация.
2, если образец содержит хромофоры, которые могут поглощать возбуждающий свет, например пигменты, образец может быть термически поврежден.
3, разрешение несколько снижается, хотя его можно улучшить за счет одновременного использования конфокальной апертуры, но будут потери сигнала.
4. Стоимость многофотонной сканирующей микроскопии высока из-за ограниченности дорогих сверхбыстрых лазеров.
