Zalety i wady wielofotonowych laserowych mikroskopów skaningowych w obrazowaniu biomedycznym
Wielofotonowy laserowy mikroskop skaningowy to metoda eksperymentalna oparta na technologii laserowej mikroskopii skaningowej, która zapewnia większe możliwości cięcia optycznego w-obserwacji trójwymiarowej. Metoda wzbudzania fluorescencji wielofotonowej wykorzystuje światło czerwone lub bliską-podczerwień o dużej długości fali do rejestrowania obrazów fluorescencyjnych próbek o wysokiej-rozdzielczości przy minimalnym uszkodzeniu aktywnych próbek. Dlatego nadaje się do obrazowania żywych komórek, zwłaszcza grubych żywych tkanek, takich jak wycinki mózgu, zarodki, całe narządy, a nawet całe ciało.
Zalety są następujące:
1. Wzbudzone światłem czerwonym lub podczerwonym, rozpraszanie światła jest małe (rozpraszanie małych cząstek jest odwrotnie proporcjonalne do czwartej potęgi długości fali).
2. Nie ma potrzeby stosowania otworków, które mogą zebrać więcej rozproszonych fotonów z-przekroju obrazu.
3. Otworki nie pozwalają na rozróżnienie rozproszonych fotonów emitowanych z obszarów nieostrych lub ogniskowych, a multifotony mają lepszy stosunek sygnału-do-szumu w głębokim obrazowaniu.
4. Światło ultrafioletowe lub widzialne stosowane do wzbudzenia pojedynczych fotonów jest łatwo absorbowane i tłumione przez próbkę, zanim wiązka dotrze do płaszczyzny ogniskowej, co utrudnia wzbudzenie głębokich warstw.
5. Podczas obserwacji pod mikroskopem biologicznym należy przede wszystkim zadbać o to, aby nie uszkodzić aktywnego stanu samego organizmu oraz utrzymać cyrkulację wody, stężenia jonów, tlenu i składników odżywczych. W zakresie obserwacji światła zarówno energia cieplna, jak i fotonowa musi mieścić się w dawce napromieniowania, a energia świetlna nie uszkadza komórek.
6. Mikroskopia wielofotonowa ma również wiele zalet. Pod względem rozdzielczości trójwymiarowej, inwazji na głębokość, wydajności rozpraszania, światła tła, stosunku sygnału-do-szumu, kontroli itp. mikroskopy laserowe mają niezrównane lub lepsze właściwości, których nie posiadały poprzednie mikroskopy laserowe.
Wielofotonowy konfokalny laserowy mikroskop skaningowy został rozszerzony na różne dziedziny badań i zastosowań. Może przeprowadzać trójwymiarowe-nieniszczące- obserwacje próbek w ich naturalnym stanie oraz poprawiać rozdzielczość i stosunek sygnału-do-szumu systemu. Wykorzystując zmiany właściwości materiału po wzbudzeniu wielofotonowym, można również osiągnąć trójwymiarowe-przechowywanie danych o wysokości i trójwymiarową-mikrofabrykację w dowolnym kierunku, co ma wysoką wartość aplikacyjną. Można sądzić, że wraz z dalszym rozwojem technologii mechanicznych, materiałowych i laserowych związanych z wielofotonową mikroskopią konfokalną, wielofotonowa konfokalna laserowa mikroskopia skaningowa będzie miała większy rozwój i szersze zastosowania
