共焦点顕微鏡は何に使用されますか？

通常の光顕微鏡を使用して、サンプルを物理的に切開せずに3次元組織を観察することはできません。 ただし、共焦点スキャン顕微鏡は、全体の3次元アーキテクチャを見るためのより直接的な方法を提供する代替観察方法です。電子イメージング方法により、ユーザーは焦点面の上下から来る光を拒否しながら、厚い標本で特定の平面に焦点を合わせることができます。

1. なぜ共焦点顕微鏡法？

   • 共焦点スキャン顕微鏡検査は、生物科学および他の産業の研究者によって使用され、細胞や組織などの標本の3次元アーキテクチャのイメージを取得します。 また、この手順は、何らかの理由で事前にセクションにスライスできないサンプルの顕微鏡構造を観察するために使用されます。複雑なコンピューターベースの画像処理プログラムを使用することでこれらの課題を満たすことができますが、この方法は遅く、多くのコンピューティングパワーが必要です。

   共焦点顕微鏡と標準光学顕微鏡

   • 厚い標本が従来の光学顕微鏡で見られている場合、特定の平面に焦点を合わせて得られる画像は、焦点面の上下にあるサンプルの部分から得られるぼやけた焦点のない測定値によって悪化します。通常の光顕微鏡検査を適切に機能させるには、分析するためにサンプルを薄いセクションにスライスする必要があり、セクションの厚さは画像の明確さに反比例します。ただし、おそらく3番目の次元に関する貴重な情報は、サンプルをセクション化すると失われ、前述のように、一部のサンプルを簡単にセクション化することはできません。

   それがどのように機能するか

   • 共焦点スキャン顕微鏡は、厚いサンプルの特定の平面に焦点を当てながら、その平面の上下に焦点が合っていない領域から来る光を拒否します。これにより、クリーンな「光学セクション」になり、さまざまな深さで撮影されたこれらのセクションのシーケンスから、コンピュータープログラムは3次元画像を再構築できます。この戦略は、両方の方法が無傷の構造の内部のきれいな断面図を示しているため、人体全体を調査する放射線科医のためにCATスキャナーが行うこととかなり似ています。

   それがどのように機能するか：詳細

   • このデバイスは通常、蛍光光学系で使用され、任意の瞬間に、マシンの光学システムは、サンプルの特定の深さの単一ポイントにスポットライトを集中させます。ピンポイント照明の非常に明るい供給源が必要であり、これは通常、光がピンホールを通過するレーザーによって提供されます。ピンホールの開口部を取り付けた検出器は、照らされたサンプルから放出される蛍光を収集します。特定のフォーカスポイントからのライトのみが検出器に入り、デバイスは焦点面以外の領域から来る光を除外します。

   特定の使用

   • 共焦点スキャン顕微鏡は、細胞の細胞質における細胞骨格繊維のネットワークや、細胞分裂サイクルの異なる点での細胞核内の染色体および遺伝子の配置など、さまざまな複雑な3次元オブジェクトの構造を解決するためによく使用されます。たとえば、花粉粒は複雑な彫刻された細胞壁を持っています。これは、共焦点顕微鏡を使用してはっきりしか見られません。エレクトロニクス業界はまた、このマシンと方法論を使用して半導体を検査します。