Vanlig ljusmikroskopi kan inte användas för att studera tredimensionell vävnad utan att provet först skärs i fysiska snitt. Konfokal svepmikroskopi erbjuder dock en alternativ observationsmetod som ger ett mer direkt sätt att se den tredimensionella arkitekturen hos ett helt, osnittat preparat. Med elektroniska bildmetoder kan användaren fokusera på ett bestämt plan i ett tjockt preparat samtidigt som ljus från områden ovanför och under fokalplanet avvisas.
Konfokal svepmikroskopi används av forskare inom biologisk vetenskap och andra branscher för att få en bild av den tredimensionella arkitekturen hos ett preparat, till exempel en cell eller en vävnad. Metoden används också för att observera den mikroskopiska strukturen hos ett prov som av någon anledning inte kan skivas i snitt i förväg. Även om dessa utmaningar kan hanteras med komplexa datorbaserade bildbehandlingsprogram är den vägen långsam och kräver mycket datorkraft.
Om ett tjockt preparat betraktas genom ett konventionellt ljusmikroskop försämras bilden vid fokusering på ett specifikt plan av suddiga, ur fokus kommande signaler från de delar av provet som ligger ovanför och under fokalplanet. För att vanlig ljusmikroskopi ska fungera bra måste provet skivas i tunna sektioner, och sektionens tjocklek är omvänt proportionell mot bildens skärpa. Det innebär att möjligen värdefull information om den tredje dimensionen går förlorad när ett prov snittas – och vissa preparat kan, som nämnts, inte snittas alls.
Det konfokala svepmikroskopet fokuserar på ett specifikt plan i ett tjockt prov samtidigt som ljus från ur-fokus-områden ovanför och under planet avvisas. Resultatet blir en ren "optisk sektion", och utifrån en sekvens av sådana sektioner tagna på olika djup kan ett datorprogram rekonstruera en tredimensionell bild. Strategin liknar vad en datortomograf gör för radiologer som undersöker hela människokroppen – båda metoderna presenterar rena tvärsnittsbilder av en intakt strukturs inre.
Apparaten används vanligtvis tillsammans med fluorescensoptik, och i varje ögonblick riktar instrumentets optiska system sin punktformiga belysning mot en enda punkt på ett visst djup i provet. Det krävs en extremt ljusstark källa med pinpointbelysning, vilket oftast tillhandahålls av en laser vars ljus leds genom en liten öppning (pinhole). En detektor med en bländaröppning samlar upp fluorescensen som emitteras från det belysta provet. Endast ljus från den specifika fokuspunkten når detektorn, medan ljus från områden utanför fokalplanet exkluderas.
Det konfokala svepmikroskopet används ofta för att reda ut strukturen hos olika komplexa tredimensionella objekt, till exempel nätverk av cytoskelettfibrer i cellernas cytoplasma samt arrangemanget av kromosomer och gener i cellens kärna under olika faser av celldelningscykeln. Pollenkorn har exempelvis en komplext skulpterad cellvägg som bara kan ses tydligt med konfokalmikroskopi. Även elektronikindustrin använder denna teknik och metodik för att inspektera halvledare.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online