Предимства и недостатъци на многофотонната лазерна сканираща микроскопия
Многофотонната лазерна сканираща микроскопия е експериментален метод, базиран на технология за лазерна сканираща микроскопия, която осигурява по-точни възможности за оптично разделяне при триизмерно наблюдение. Методът за многофотонно флуоресцентно възбуждане използва червена светлина с дълга дължина на вълната или близка инфрачервена светлина за събиране на флуоресцентни изображения с висока разделителна способност на проби, което има минимално увреждане на живи проби, така че е подходящо за изображения на живи клетки, особено за дебели живи тъкани като напр. мозъчни срезове, ембриони, образни изследвания на цели органи или дори цели организми.
Предимствата са както следва:
1. Възбудено от червена светлина 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 и могат да се събират повече разпръснати фотони от секцията за изображения.
3. Точковата дупка не може да различи разпръснатите фотони, излъчвани от зоната извън фокуса или зоната на фокусиране, а съотношението сигнал/шум при многофотонно изображение в дълбоки слоеве е добро.
4. Ултравиолетовата или видимата светлина, използвана за еднофотонно възбуждане, лесно се абсорбира и отслабва от пробата, преди лъчът да достигне фокалната равнина, и не е лесно да се възбудят дълбоки слоеве.
5. По отношение на наблюдението с биологичен микроскоп, 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 случай на наблюдение на светлината и топлината, и фотонната енергия трябва да останат в рамките на количеството на облъчване и светлинната енергия, които няма да увредят клетките.
6. Многофотонната микроскопия също има много предимства. Като триизмерна разделителна способност, дълбоко проникване, ефективност на разсейване, фонова светлина, съотношение сигнал/шум, контрол и т.н., има превъзходни характеристики, които лазерните микроскопи нямат или са имали несравними в миналото.
Многофотонната конфокална лазерна сканираща микроскопия е разширена в различни изследователски и приложни области. Той може да извършва триизмерно безразрушително наблюдение на проби в естествено състояние и може да подобри разделителната способност и съотношението сигнал/шум на системата. Използвайки материали за многофотонно възбуждане, той може също така да реализира триизмерно съхранение на данни за височина и триизмерно микроизработване в произволна посока, което има висока стойност на приложение. Смята се, че с по-нататъшното развитие на машините, материалите и лазерната технология, свързани с многофотонната конфокална микроскопия, ще има повече фотонни конфокални лазерни сканиращи микроскопи, които ще получат по-голямо развитие и по-широко приложение.
Недостатъците са както следва:
1. Само за флуоресцентни изображения.
2. Ако пробата включва хромофори, които могат да абсорбират възбуждаща светлина, като например пигменти, пробата може да бъде термично повредена.
3. Резолюцията е леко намалена. Въпреки че може да се подобри чрез едновременно използване на конфокалната бленда, сигналът ще се загуби.
4. Поради ограничението на скъпите свръхбързи лазери, цената на многофотонния сканиращ микроскоп е относително висока.
