ข้อดีและข้อเสียของกล้องจุลทรรศน์สแกนด้วยเลเซอร์มัลติโฟตอนในการถ่ายภาพทางชีวการแพทย์

ข้อดีและข้อเสียของกล้องจุลทรรศน์สแกนด้วยเลเซอร์มัลติโฟตอนในการถ่ายภาพทางชีวการแพทย์

กล้องจุลทรรศน์สแกนด้วยเลเซอร์หลายโฟตอนเป็นวิธีการทดลองที่ใช้เทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์สแกนด้วยเลเซอร์ ซึ่งให้ความสามารถในการตัดแสงที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการสังเกตสามมิติ- วิธีการกระตุ้นด้วยแสงฟลูออเรสเซนซ์หลายโฟตอนใช้แสงสีแดงที่มีความยาวคลื่นยาวหรือใกล้-แสงอินฟราเรดเพื่อจับภาพที่มีความละเอียดสูง-ของตัวอย่างเรืองแสง โดยสร้างความเสียหายให้กับชิ้นงานทดสอบที่ทำงานอยู่น้อยที่สุด ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการถ่ายภาพเซลล์ที่มีชีวิต โดยเฉพาะเนื้อเยื่อที่มีชีวิตที่มีความหนา เช่น ชิ้นสมอง เอ็มบริโอ อวัยวะทั้งหมด หรือแม้แต่ทั้งร่างกาย

ข้อดีมีดังนี้:
1. การกระเจิงของแสงที่มีสีแดงหรืออินฟราเรดถูกกระตุ้นจะมีน้อย (การกระเจิงของอนุภาคขนาดเล็กจะแปรผกผันกับกำลังสี่ของความยาวคลื่น)

2. ไม่จำเป็นต้องมีรูเข็ม สามารถรวบรวมโฟตอนที่กระจัดกระจายเพิ่มเติมจากหน้าตัดของภาพ-

3. รูเข็มไม่สามารถแยกแยะโฟตอนที่กระจัดกระจายที่ปล่อยออกมาจากพื้นที่พร่ามัวหรือบริเวณโฟกัสได้ และมัลติโฟตอนมีอัตราส่วนสัญญาณ-ต่อ-สัญญาณรบกวนที่ดีกว่าในการถ่ายภาพเชิงลึก

4. แสงอัลตราไวโอเลตหรือแสงที่มองเห็นได้ซึ่งใช้สำหรับการกระตุ้นโฟตอนเดี่ยวจะถูกดูดซับและลดทอนได้ง่ายโดยตัวอย่างก่อนที่ลำแสงจะไปถึงระนาบโฟกัส ทำให้ยากต่อการกระตุ้นชั้นลึก

5. ในแง่ของการสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ชีวภาพ ข้อพิจารณาอันดับแรกคือการไม่ทำลายสถานะการทำงานของสิ่งมีชีวิต และเพื่อรักษาการไหลเวียนของน้ำ ความเข้มข้นของไอออน ออกซิเจน และสารอาหาร ในด้านการสังเกตแสง ทั้งพลังงานความร้อนและโฟตอนจะต้องอยู่ภายในปริมาณรังสีและพลังงานแสงที่ไม่ทำลายเซลล์

6. กล้องจุลทรรศน์มัลติโฟตอนมีข้อดีหลายประการเช่นกัน ในแง่ของความละเอียดสามมิติ- การบุกรุกเชิงลึก ประสิทธิภาพการกระจายแสง แสงพื้นหลัง อัตราส่วนสัญญาณ-ต่อ-สัญญาณรบกวน การควบคุม ฯลฯ กล้องจุลทรรศน์แบบเลเซอร์มีคุณสมบัติที่ไม่มีใครเทียบหรือเหนือกว่าที่กล้องจุลทรรศน์แบบเลเซอร์รุ่นก่อนๆ ไม่มี

กล้องจุลทรรศน์เลเซอร์สแกนคอนโฟคอลมัลติโฟตอนได้รับการขยายไปสู่การวิจัยและการประยุกต์ใช้ในสาขาต่างๆ โดยสามารถทำการสังเกตการณ์สามมิติ-โดยไม่-ทำลายตัวอย่างในสภาพธรรมชาติของพวกมัน และปรับปรุงความละเอียดและอัตราส่วนสัญญาณ-ต่อ-สัญญาณรบกวนของระบบ โดยการใช้การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุหลังจากการกระตุ้นด้วยมัลติโฟตอน ทำให้สามารถจัดเก็บข้อมูลความสูงสามมิติ- และการผลิตโครงสร้างขนาดเล็กสามมิติ- ในทิศทางใดก็ได้ซึ่งมีการใช้งานสูงเช่นกัน ความคุ้มค่า เชื่อได้ว่าด้วยการพัฒนาเพิ่มเติมของเทคโนโลยีเชิงกล วัสดุ และเลเซอร์ที่เกี่ยวข้องกับกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลมัลติโฟตอน กล้องจุลทรรศน์สแกนด้วยเลเซอร์คอนโฟคอลมัลติโฟตอนจะมีการพัฒนาที่มากขึ้นและการใช้งานที่กว้างขึ้น