Особенность всех микроскопов (с тех пор, как они были изобретены в конце 16 века), заключается в том, чтобы рассматривать материю и наблюдать детали ее структуры, невидимые для глаз. Развитие микроскопии привело к созданию множества разновидностей методов визуализации. В них используются различные устройства для создания изображения, которое может быть интерпретировано человеческим глазом. Конфокальная микроскопия – разновидность оптических микроскопов, которые выигрывают на фоне классических вариантов за счёт диафрагмы, отсекающей рассеянные световые потоки. Перестройка оптической системы и передвижение сканируемого образца даёт полноценное изображение.
Что такое конфокальный микроскоп?
Микроскопы, использующие видимый свет для создания изображений в течение многих десятилетий, имели разрешение, ограниченное длиной волны света и конструктивными недостатками. Улучшение разрешения в основном касалось улучшения качества оптических элементов.
Прорыв произошел с созданием первого конфокального микроскопа, в котором изображение создается из одной фокальной плоскости. Отличие от классического светового микроскопа касается и способа освещения препарата. Основы конфокальной визуализации были запатентованы Марвином Мински в 1961 году. Луч света в конфокальном микроскопе, поступая от лазеров с разной длиной волны, фокусируется и сканирует образец.
Лазерные конфокальные микроскопы наиболее широко используются в биологических исследованиях, в том числе в медицине и фармацевтике. Условием получения конфокального изображения является свечение деталей интересующей нас структуры. Можно отображать различные элементы материи, включая живые клетки или бактерии, чтобы охарактеризовать динамику процессов, например, взаимодействие активных веществ или создавать изображения трехмерных структур.
Преимущества конфокальной микроскопии
По сравнению с оптической микроскопией конфокальная микроскопия имеет много преимуществ.
- Лучшая контрастность и разрешение — изображение формируется только из фокусного расстояния.
- Возможно реконструировать 4D и 3D изображение.
- Конфокальный микроскоп позволяет записывать изображения даже очень тонких слоев образца (оптические сечения объектов).
- Устраняет проблему послесвечения и позволяет визуализировать живые препараты.
Без недостатков, конечно, не обойтись — они есть в каждом устройстве. В конфокальной микроскопии сильно влияют внешние факторы, изображение склонно к выцветанию, цена намного выше, чем у оптических микроскопов, а разрешение немного хуже, чем у электронного микроскопа.
Конфокальный микроскоп — где он применим?
Наиболее распространённые области использования:
- гидробиология;
- эмбриология;
- ботаника;
- зоология;
- биология;
- биофизика;
- медицина.
Устройство можно использовать для анализа ткани железы и клеток кожи, а также для фармацевтических анализов. Высокое разрешение полученных микроскопических изображений позволяет диагностировать поражения кожи с точностью, аналогичной гистопатологическому анализу, при этом значительно сокращая время, необходимое для этого. Это особенно важно в случаях небольших, трудно распознаваемых кожных поражений и у пациентов, принимающих иммунодепрессанты.
