Voor- en nadelen van multiphoton-laserscanmicroscopen bij biomedische beeldvorming
Multi-fotonlaserscanmicroscoop is een experimentele methode gebaseerd op laserscanmicroscopietechnologie, die krachtigere optische snijmogelijkheden biedt bij drie-dimensionale observatie. De excitatiemethode voor multi-fotonfluorescentie maakt gebruik van rood of nabij-infraroodlicht met lange golflengte om fluorescentiebeelden met hoge-resolutie van specimens vast te leggen, met minimale schade aan actieve specimens. Daarom is het geschikt voor beeldvorming van levende cellen, vooral dikke levende weefsels zoals hersenschijfjes, embryo's, hele organen en zelfs het hele lichaam.
De voordelen zijn als volgt:
1. Opgewekt door rood of infrarood licht is de lichtverstrooiing klein (de verstrooiing van kleine deeltjes is omgekeerd evenredig met de vierde macht van de golflengte).
2. Er zijn geen gaatjes nodig; er kunnen meer verstrooide fotonen uit de afbeeldingsdwars-doorsnede worden verzameld.
3. Pinholes kunnen geen onderscheid maken tussen verspreide fotonen die worden uitgezonden door onscherpe of focusgebieden, en multifotonen hebben een betere signaal-tot-ruisverhouding bij diepe beeldvorming.
4. Het ultraviolette of zichtbare licht dat wordt gebruikt voor de excitatie van afzonderlijke fotonen wordt gemakkelijk geabsorbeerd en verzwakt door het monster voordat de straal het brandpuntsvlak bereikt, waardoor het moeilijk wordt om diepe lagen te exciteren.
5. In termen van biologische microscopieobservatie is de eerste overweging het niet beschadigen van de actieve toestand van het organisme zelf, en het in stand houden van de circulatie van water, ionenconcentratie, zuurstof en voedingsstoffen. Op het gebied van lichtobservatie moeten zowel thermische als fotonenenergie binnen de bestralingsdosis en lichtenergie blijven die de cellen niet beschadigt.
6. Multifotonenmicroscopie heeft ook veel voordelen. In termen van drie-dimensionale resolutie, diepte-invasie, verstrooiingsefficiëntie, achtergrondlicht, signaal-naar-ruisverhouding, controle, enz. hebben lasermicroscopen ongeëvenaarde of superieure kenmerken die eerdere lasermicroscopen niet bezaten.
Multiphoton confocale laserscanmicroscoop is uitgebreid naar verschillende onderzoeks- en toepassingsvelden. Het kan drie-dimensionale niet-destructieve observaties uitvoeren op monsters in hun natuurlijke staat en de resolutie en signaal-tot-ruisverhouding van het systeem verbeteren. Door gebruik te maken van de veranderingen in materiaaleigenschappen na multiphoton-excitatie, kunnen ook drie-dimensionale opslag van hoogtegegevens en drie-dimensionale microfabricage in elke richting worden bereikt, wat een hoge toepassingswaarde heeft. Men mag aannemen dat dat met de verdere ontwikkeling van mechanische, materiaal- en lasertechnologieën gerelateerd aan multiphoton confocale microscopie, multiphoton confocale laserscanmicroscopie een grotere ontwikkeling en bredere toepassingen zal hebben
