Конфокальный микроскоп

Схема конфокального микроскопа. Рассеянный свет (пунктирные линии синего цвета), идущий от областей микроскопического препарата, расположенных вне фокуса оптической системы, отсекается апертурными диафрагмами; это обеспечивает высокую контрастность изображения

Оптическая схема конфокального микроскопа, запатентованного Марвином Мински в 1957 г.

Конфокальный микроскоп (конфокальный означает софокусный) — компьютеризованный микроскоп, позволяющий существенно повысить разрешающую способность и контрастность получаемого изображения благодаря использованию специальной дисковой диафрагмы и точечного источника излучения.

В современном конфокальном микроскопе для увеличения разрешающей способности (теоретически в 1,5 раза) используется метод растрового сканирования и оптического картирования. В качестве источника света используют лазер или светодиод, сканирование производится через диафрагму с миниатюрными отверстиями, установленную перед детектором. Диафрагма отсекает рассеянный (внефокусный) свет, использование апертуры, размещённой в плоскости изображения и ограничивающей поток фонового рассеянного света, обеспечивает повышение контрастности изображения. .

Конфокальный микроскоп позволяет реконструировать трёхмерную структуру объекта на основе отдельных изображений, полученных при сканировании, и трансформированных компьютерной программой в карту изображения микроскопического препарата.

История создания

В своём первом патенте Мински разработал вариант оптического микроскопа с использованием идеи вращающегося диска Нипкова, но более современные модели позволяют проводить исследования в рентгеновских лучах и др. диапазонах электромагнитного излучения.

Современные конструкции

Промышленно выпускают три типа конфокальных микроскопов:

• Конфокальный лазерный сканирующий микроскоп
• Конфокальный микроскоп с вращающимся диском Нипкова
• Программируемая линейка микроскопов (англ. Programmable Array Microscopes - PAM)

Применение

Галерея фотографий

• 

  β-тубулин у Tetrahymena (a ciliated protozoan).

• 

  Часть поверхности монеты 1 Euro в конфокальном микроскопе с диском Нипкова.

• 

  Отражение от монеты 1 Euro.

• 

  Поперечное сечение (y=200) монеты 1 Euro.

Внешние ссылки

• Molecular Expressions: Laser Scanning Confocal Microscopy
• Nikon's MicroscopyU. Comprehensive introduction to confocal microscopy.
• Emory’s Physics Department. Introduction to confocal microscopy and fluorescence.
• The Science Creative Quarterly's overview of confocal microscopy - high res images also available.
• Programmable Array Microscope - Confocal Microscope Capabilities.