ข้อดีและข้อเสียของกล้องจุลทรรศน์มัลติโฟตอนเลเซอร์สแกน
กล้องจุลทรรศน์แบบสแกนด้วยเลเซอร์มัลติโฟตอนเป็นวิธีการทดลองที่ใช้เทคโนโลยีกล้องจุลทรรศน์แบบสแกนด้วยเลเซอร์ ซึ่งให้ความสามารถในการแบ่งส่วนแสงที่แม่นยำยิ่งขึ้นในการสังเกตแบบสามมิติ วิธีการกระตุ้นด้วยแสงฟลูออเรสเซนต์แบบหลายโฟตอนใช้แสงสีแดงความยาวคลื่นยาวหรือแสงอินฟราเรดใกล้เพื่อเก็บภาพเรืองแสงที่มีความละเอียดสูงของตัวอย่าง ซึ่งสร้างความเสียหายให้กับตัวอย่างที่มีชีวิตน้อยที่สุด ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับการถ่ายภาพเซลล์ที่มีชีวิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเนื้อเยื่อที่มีชีวิตหนา เช่น ชิ้นสมอง เอ็มบริโอ การศึกษาภาพอวัยวะทั้งหมดหรือแม้แต่สิ่งมีชีวิตทั้งหมด
ข้อดีมีดังนี้:
1. ตื่นเต้นกับแสงสีแดงหรือแสงอินฟราเรด การกระเจิงของแสงมีขนาดเล็ก (การกระเจิงของอนุภาคขนาดเล็กแปรผกผันกับกำลังสี่ของความยาวคลื่น)
2. ไม่จำเป็นต้องใช้รูเข็ม และสามารถรวบรวมโฟตอนที่กระจัดกระจายจากส่วนการถ่ายภาพได้มากขึ้น
3. รูเข็มไม่สามารถแยกแยะโฟตอนกระจัดกระจายที่ปล่อยออกมาจากพื้นที่นอกโฟกัสหรือพื้นที่โฟกัสได้ และอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนของการถ่ายภาพหลายโฟตอนในเลเยอร์ลึกนั้นดี
4. แสงอัลตราไวโอเลตหรือแสงที่มองเห็นได้ซึ่งใช้ในการกระตุ้นโฟตอนเดี่ยวจะถูกดูดกลืนและลดทอนตัวอย่างได้ง่ายก่อนที่ลำแสงจะมาถึงระนาบโฟกัส และไม่ง่ายที่จะกระตุ้นชั้นลึก
5. ในแง่ของการสังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์ทางชีวภาพ ข้อพิจารณาประการแรกคือต้องไม่ทำลายสถานะที่เคลื่อนไหวของสิ่งมีชีวิตเอง และเพื่อรักษาการไหลเวียนของน้ำ ความเข้มข้นของไอออน ออกซิเจน และสารอาหาร ในกรณีของการสังเกตด้วยแสง ทั้งพลังงานความร้อนและโฟตอนจะต้องอยู่ในปริมาณรังสีและพลังงานแสงที่จะไม่ทำลายเซลล์
6. กล้องจุลทรรศน์มัลติโฟตอนยังมีข้อดีอีกมากมาย เช่น ความละเอียดสามมิติ การเจาะลึก ประสิทธิภาพการกระเจิง แสงพื้นหลัง อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน การควบคุม ฯลฯ มีลักษณะพิเศษที่เหนือกว่าที่กล้องจุลทรรศน์แบบเลเซอร์ไม่มีหรือไม่มีในอดีต
กล้องจุลทรรศน์เลเซอร์สแกนคอนโฟคอลแบบมัลติโฟตอนได้รับการขยายไปยังการวิจัยและการประยุกต์ใช้ในสาขาต่างๆ สามารถทำการสังเกตตัวอย่างในสภาพธรรมชาติโดยไม่ทำลายสามมิติ และสามารถปรับปรุงความละเอียดและอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนของระบบ การใช้วัสดุกระตุ้นหลายโฟตอน นอกจากนี้ยังสามารถรับรู้การจัดเก็บข้อมูลความสูงสามมิติและไมโครแฟบริเคชันสามมิติตามอำเภอใจซึ่งมีมูลค่าการใช้งานสูง เชื่อว่าด้วยการพัฒนาเพิ่มเติมของเครื่องจักร วัสดุ และเทคโนโลยีเลเซอร์ที่เกี่ยวข้องกับกล้องจุลทรรศน์คอนโฟคอลมัลติโฟตอน กล้องจุลทรรศน์โฟตอนคอนโฟคอลเลเซอร์สแกนจะได้รับการพัฒนามากขึ้นและการใช้งานที่กว้างขึ้น
ข้อเสียมีดังนี้:
1. สำหรับการถ่ายภาพเรืองแสงเท่านั้น
2. หากตัวอย่างมีโครโมฟอร์ที่สามารถดูดซับแสงกระตุ้น เช่น เม็ดสี ตัวอย่างอาจได้รับความเสียหายจากความร้อน
3. ความละเอียดลดลงเล็กน้อย แม้ว่าจะสามารถปรับปรุงได้โดยใช้คอนโฟคอลรูรับแสงในเวลาเดียวกัน สัญญาณจะหายไป
4. เนื่องจากข้อจำกัดของเลเซอร์ความเร็วสูงพิเศษที่มีราคาแพง ค่าใช้จ่ายของกล้องจุลทรรศน์แบบสแกนหลายโฟตอนจึงค่อนข้างสูง
