Конфокальный микроскоп
Конфокальный микроскоп — оптический микроскоп, обладающий значительным контрастом по сравнению с обычным микроскопом, что достигается использованием апертуры, размещённой в плоскости изображения и ограничивающей поток фонового рассеянного света.[1].
Эта методика завоевала популярность в научных исследованиях в биологии, физике полупроводников и спинтронике (в частности, в изучении свойств NV-центров).
Содержание
История
В 1950-х годах биологам понадобилось увеличить контраст наблюдения меченых флюорохромами объектов в толстых срезах тканей[2]. Для разрешения этой проблемы Марвин Минский, профессор Массачусетского технологического института в США, предложил использовать для флуоресцентных микроскопов конфокальную схему. В 1961 г. Минский получил на эту схему патент[3].
Принцип работы
Конфокальный микроскоп имеет разрешение <math>\delta</math> такое же как и обычный микроскоп и ограничено оно дифракционным пределом.
- <math>\delta = \frac{\lambda}{\pi (NA)}</math>
где <math>\lambda</math> — длина волны излучения, <math>(NA) = n \sin\alpha</math> — числовая апертура объектива, <math>n</math> — показатель преломления среды между образцом и объективом, <math>\alpha</math> — половина угла, который «захватывает» объектив. В видимом диапазоне разрешение составляет ~ 250 нм (NA=1,45, n=1,51). Однако в последние годы успешно развиваются схемы микроскопов, которые используют нелинейные свойства флуоресценции образцов. В этом случае достигается разрешение значительно меньшее дифракционного предела и составляет ~ 3—10 нм [4].
Конфокальный микроскоп создаёт чёткое изображение образца, которое при использовании обычного микроскопа представляется размытым. Это достигается путём отрезания апертурой фонового света идущего из глубины образца, то есть того света, который не попадает на фокальную плоскость объектива микроскопа. В результате изображение получается с контрастом лучшим, чем в обычном оптическом микроскопе.
Изображение представляет собой двумерную (2D) картину.
Преимущества в биологии перед другими микроскопами
Показатель преломления биологических объектов почти такой же как у стекла, поэтому наблюдение этих объектов, находящихся на поверхности предметного стекла, в обычном микроскопе весьма затруднено. Конфокальный микроскоп, имеющий высокий контраст, даёт две неоценимые возможности: он позволяет исследовать ткани на клеточном уровне в состоянии физиологической жизнедеятельности, а также оценивать результаты исследования (то есть клеточной активности) в четырёх измерениях — высота, ширина, глубина и время.[5]
См. также
Напишите отзыв о статье "Конфокальный микроскоп"
Примечания
- ↑ [books.google.com/books?id=E2maxdEXFNoC Handbook of Biological Confocal Microscopy] / J.B. Pawley. — 3rd ed. — Berlin : Springer, 2006. — 985 p. — ISBN 0-387-25921-X. — DOI:10.1007/978-0-387-45524-2.</span>
- ↑ [www.gazeta.ru/science/2008/06/23_a_2763276.shtml?incut2 Конфокальная микроскопия]
- ↑ [worldwide.espacenet.com/textdoc?DB=EPODOC&IDX=US3013467 US 3013467]
- ↑ Stefan W. Hell (2007). «Far-Field Optical Nanoscopy». SCIENCE 316: 1153-1158. DOI:10.1126/science.1137395.
- ↑ [www.spegroup.ru/products/olympus/olympus1/fv300.htm SP Equipment " Лабораторное оборудование " Оптическая микроскопия Olympus " Mикpoскопы для медицины и биoлогии " Конфокальные микроскопы " Конфокальный микроскоп Оlympus FV300]
</ol>
Ссылки
- [micro.magnet.fsu.edu Molecular Expressions: ] [micro.magnet.fsu.edu/primer/techniques/confocal/index.html Laser Scanning Confocal Microscopy]
- [www.microscopyu.com/articles/confocal/confocalintrobasics.html Nikon’s MicroscopyU]. Comprehensive introduction to confocal microscopy.
- [www.physics.emory.edu/~weeks/confocal/ Emory’s Physics Department]. Introduction to confocal microscopy and fluorescence.
- [www.scq.ubc.ca/?p=278 The Science Creative Quarterly’s overview of confocal microscopy] — high res images also available.
- [spiedl.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PSISDG00644100000164410S000001&idtype=cvips&gifs=yes Programmable Array Microscope] — Confocal Microscope Capabilities.
- [microscop.su/lazernyj_mikroskop.php OPTELICS HYBRID] — многофункциональный световой конфокальный и лазерный конфокальный микроскоп .
Отрывок, характеризующий Конфокальный микроскоп
– Не говори, Наташа, ведь ты не виновата, так что тебе за дело? Поцелуй меня, – сказала Соня.Наташа подняла голову, и в губы поцеловав свою подругу, прижала к ней свое мокрое лицо.
– Я не могу сказать, я не знаю. Никто не виноват, – говорила Наташа, – я виновата. Но всё это больно ужасно. Ах, что он не едет!…
Она с красными глазами вышла к обеду. Марья Дмитриевна, знавшая о том, как князь принял Ростовых, сделала вид, что она не замечает расстроенного лица Наташи и твердо и громко шутила за столом с графом и другими гостями.
В этот вечер Ростовы поехали в оперу, на которую Марья Дмитриевна достала билет.
Наташе не хотелось ехать, но нельзя было отказаться от ласковости Марьи Дмитриевны, исключительно для нее предназначенной. Когда она, одетая, вышла в залу, дожидаясь отца и поглядевшись в большое зеркало, увидала, что она хороша, очень хороша, ей еще более стало грустно; но грустно сладостно и любовно.
«Боже мой, ежели бы он был тут; тогда бы я не так как прежде, с какой то глупой робостью перед чем то, а по новому, просто, обняла бы его, прижалась бы к нему, заставила бы его смотреть на меня теми искательными, любопытными глазами, которыми он так часто смотрел на меня и потом заставила бы его смеяться, как он смеялся тогда, и глаза его – как я вижу эти глаза! думала Наташа. – И что мне за дело до его отца и сестры: я люблю его одного, его, его, с этим лицом и глазами, с его улыбкой, мужской и вместе детской… Нет, лучше не думать о нем, не думать, забыть, совсем забыть на это время. Я не вынесу этого ожидания, я сейчас зарыдаю», – и она отошла от зеркала, делая над собой усилия, чтоб не заплакать. – «И как может Соня так ровно, так спокойно любить Николиньку, и ждать так долго и терпеливо»! подумала она, глядя на входившую, тоже одетую, с веером в руках Соню.
«Нет, она совсем другая. Я не могу»!
Наташа чувствовала себя в эту минуту такой размягченной и разнеженной, что ей мало было любить и знать, что она любима: ей нужно теперь, сейчас нужно было обнять любимого человека и говорить и слышать от него слова любви, которыми было полно ее сердце. Пока она ехала в карете, сидя рядом с отцом, и задумчиво глядела на мелькавшие в мерзлом окне огни фонарей, она чувствовала себя еще влюбленнее и грустнее и забыла с кем и куда она едет. Попав в вереницу карет, медленно визжа колесами по снегу карета Ростовых подъехала к театру. Поспешно выскочили Наташа и Соня, подбирая платья; вышел граф, поддерживаемый лакеями, и между входившими дамами и мужчинами и продающими афиши, все трое пошли в коридор бенуара. Из за притворенных дверей уже слышались звуки музыки.
– Nathalie, vos cheveux, [Натали, твои волосы,] – прошептала Соня. Капельдинер учтиво и поспешно проскользнул перед дамами и отворил дверь ложи. Музыка ярче стала слышна в дверь, блеснули освещенные ряды лож с обнаженными плечами и руками дам, и шумящий и блестящий мундирами партер. Дама, входившая в соседний бенуар, оглянула Наташу женским, завистливым взглядом. Занавесь еще не поднималась и играли увертюру. Наташа, оправляя платье, прошла вместе с Соней и села, оглядывая освещенные ряды противуположных лож. Давно не испытанное ею ощущение того, что сотни глаз смотрят на ее обнаженные руки и шею, вдруг и приятно и неприятно охватило ее, вызывая целый рой соответствующих этому ощущению воспоминаний, желаний и волнений.
Две замечательно хорошенькие девушки, Наташа и Соня, с графом Ильей Андреичем, которого давно не видно было в Москве, обратили на себя общее внимание. Кроме того все знали смутно про сговор Наташи с князем Андреем, знали, что с тех пор Ростовы жили в деревне, и с любопытством смотрели на невесту одного из лучших женихов России.
Наташа похорошела в деревне, как все ей говорили, а в этот вечер, благодаря своему взволнованному состоянию, была особенно хороша. Она поражала полнотой жизни и красоты, в соединении с равнодушием ко всему окружающему. Ее черные глаза смотрели на толпу, никого не отыскивая, а тонкая, обнаженная выше локтя рука, облокоченная на бархатную рампу, очевидно бессознательно, в такт увертюры, сжималась и разжималась, комкая афишу.
