Предимства и недостатъци на многофотонните лазерни сканиращи микроскопи в биомедицинските изображения
Многофотонен лазерен сканиращ микроскоп е експериментален метод, базиран на технология за лазерна сканираща микроскопия, която предоставя по-мощни възможности за оптично нарязване при три{0}}измерно наблюдение. Методът за многофотонно флуоресцентно възбуждане използва червена светлина с дълга дължина на вълната или близка-инфрачервена светлина за улавяне на флуоресцентни изображения с висока-резолюция на проби, с минимално увреждане на активните проби. Поради това е подходящ за изобразяване на живи клетки, особено дебели живи тъкани като мозъчни срезове, ембриони, цели органи и дори цялото тяло.
Предимствата са както следва:
1. Възбудено от червена или инфрачервена светлина, разсейването на светлината е малко (разсейването на малките частици е обратно пропорционално на четвъртата степен на дължината на вълната).
2. Няма нужда от дупки, способни да събират повече разпръснати фотони от напречното-сечение на изображението.
3. Пиндупките не могат да различат разпръснатите фотони, излъчвани от дефокусирани или фокални зони, а многофотоните имат по-добро съотношение сигнал-към-шум при дълбоки изображения.
4. Ултравиолетовата или видимата светлина, използвана за възбуждане на единичен фотон, лесно се абсорбира и отслабва от пробата, преди лъчът да достигне фокалната равнина, което затруднява възбуждането на дълбоки слоеве.
5. По отношение на наблюдението с биологична микроскопия, първото съображение е да не се уврежда активното състояние на самия организъм и да се поддържа циркулацията на водата, концентрацията на йони, кислород и хранителни вещества. В областта на наблюдението на светлината както топлинната, така и фотонната енергия трябва да останат в рамките на дозата на облъчване и светлинната енергия, които не увреждат клетките.
6. Многофотонната микроскопия също има много предимства. По отношение на три{2}}измерна разделителна способност, проникване в дълбочина, ефективност на разсейване, фонова светлина, съотношение-към-шум, контрол и т.н., лазерните микроскопи имат несравними или превъзходни характеристики, които предишните лазерни микроскопи не притежаваха.
Многофотонният конфокален лазерен сканиращ микроскоп е разширен до различни изследователски и приложни области. Той може да извършва три{0}}измерно не-деструктивно наблюдение върху проби в тяхното естествено състояние и да подобрява разделителната способност и съотношението-към-шум на системата Чрез използване на промените в свойствата на материала след многофотонно възбуждане, три-запаметяване на данни за височината и може да се постигне и три{5}}измерна микрофабрикация във всяка посока, която има висока приложна стойност. Може да се смята, че с по-нататъшното развитие на механични, материални и лазерни технологии, свързани с многофотонната конфокална микроскопия, многофотонната конфокална лазерна сканираща микроскопия ще има по-голямо развитие и по-широки приложения
