معرفی آزمایشگاه میکروسکوپ روبش لیزری هم‌کانون (کانفوکال)

در راستای معرفی و آشنایی بیشتر با آزمایشگاه‌های دانشگاه صنعتی شریف؛ با فعالیت‌ها و خدمات آزمایشگاه میکروسکوپ روبش لیزری هم‌کانون(کانفوکال) آشنا شوید.


به گزارش روابط عمومی دانشگاه صنعتی شریف، آزمایشگاه میکروسکوپ کانفوکال در سال ۱۳۹۷ تأسیس شد و روزانه میزان قابل توجهی از دانشجویان دانشگاه صنعتی شریف در رشته‌های فیزیک، مواد، نانو و ... از این آزمایشگاه استفاده می‌کنند و به طور متوسط سالیانه تعداد ۱۰۰ نفر از دانشجویان و محققینِ داخل و خارج از دانشگاه از خدمات این آزمایشگاه بهره‌مند می‌شوند. این آزمایشگاه در محل مجتمع استاد رضا روستا آزاد، واقع در مرکز خدمات آزمایشگاهی دانشگاه صنعتی شریف قرار دارد و همواره آماده خدمت‌دهی به دانشجویان، محققان و صنعتگران است.

میکروسکوپ Confocal یا میکروسکوپ روبشی هم‌کانون لیزری (کانفوکال) میکروسکوپی است که از خاصیت فلوئورسانس نمونه جهت تصویربرداری از آن استفاده می‌کند و امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

یکی از کاربرد‌های مهم میکروسکوپ کانفوکال در تصویربرداری از سلول‌ها و نمونه‌های زیستی است. ساختار سلول‌ها و بخش‌های خاص آن را پس از رنگ‌آمیزی با ماده فلوئورسانس می‌تواند با بزرگنمایی و کیفیت بالا مشاهده کرد.

میکروسـکوپی روبش لیـزری هم کانـون یا میکروسکوپ کانفوکال (CLSM) یک روش میکروسـکوپی نوری اسـت که از آن بـرای تصویربـرداری سه‌‌بعدی از نمونه‌‌های دارای نشـانگرهای فلورسـنت استفاده می‌شود.

خصوصیت کلیدی میکروسکوپ کانفوکال، توانایی آن در ایجاد تصاویر با قدرت تفکیک و کنتراست بالا از نمونه‌های ضخیم شفاف و درعمق‌های مختلف است.

در این میکروسکوپ از منابع نوری در ناحیه مرئی جهت برانگیختگی نمونه استفاده می‌شود و پس از پالایش با استفاده از فیلترهـای اپتیکی قابل تنظیم تصاویر فلورسانس هم‌کانون ساخته می‌شود.

امکان نفوذ به اعماق نمونه با رزولوشن و کنتراست بالا و امکان عکس‌برداری به‌صورت لایه‌ای (Z-Scan) و امکان تشکیل تصویر سه‌بعدی از ساختار نمونه از امکانات میکروسکوپ روبشی هم کانون لیزری (کانفوکال) است.

آنالیز کانفوکال CLSM میکروسکوپ (Confocal Laser Scanning Microscopy) توانایی انجام میکروسکوپی به دو روش کانفوکال و فلوئورسانس را دارست. در میکروسکوپی فلوئورسانس تمام نمونه با نور عبوری از فیلتر رنگی خاص برانگیخته می‌شود و نور گسیلی همانند میکروسکوپی میدان روشن تصویر مورد نظر را تشکیل می‌دهد. در روش میکوسکوپی فلوئورسانس به دلیل هم پوشانی نور گسیلی از نقاط مختلف، توان تفکیک کاهش می‌یابد. 

میکروسکوپی به روش کانفوکال راه حلی برای جبران این کاهش توان تفکیک است؛ در این نوع میکروسکوپی لیزر در  ناحیه کوچک خاصی از نمونه کانونی می‌شود و با استفاده از سیستم اپتیکی خاصی که دارد نور‌های گسیلی که فقط از آن نقطه ساطع می‌شود توسط یک فتودیود ثبت می‌گردد که باعث افزایش توان تفکیک تصویر می‌شود.

مزیت و کاربرد میکروسکوپ کانفوکال

این روش میکروسـکوپی بـه ابزاری ارزشـمند بـرای تحقیقات در زمینه علوم زیسـتی و پزشـکی تبدیل شده است. به عنوان مثال این روش بـرای تصویربـرداری از مقاطع نوری نـازک در نمونه‌های زنده و ثابـت بـا ضخامـت تـا 100 میکرومتـر مورد استفاده قرار می‌گیرد و محققان و صنعت‌گران حوزه‌های یاد شده از این میکروسکوپ استفاده می‌کنند.

در میکروسکوپ‌های فلورسانس میدان-گسترده، نور برانگیخته به صورت هم‎زمان به تمام نمونه تابانده می‌شود و در نتیجه احتمال برانگیخته‌شدن ملکول‌های فلورسانس در سرتاسر نمونه وجود دارد. به این علت، جمع‌آوری داده در این میکروسکوپ‌ها با سرعت زیاد انجام می‌شود. اما در معرض قرار دادن تمام نمونه در مقابل نور می‌تواند باعث برانگیخته شدن ملکول‌های فلوئورسانسی شود که در قسمت‌های ناخواسته نمونه (معمولا خارج از کانون اپتیکی) واقع شده‌اند که منتج به مقدار زیادی نور اضافی زمینه می‌شود.

میکروسکوپ کانفوکال چندین مزیت نسبت به میکروسکوپ نوری میدان-گسترده معمولی ارایه می‌دهد، از جمله:

  • توانایی کنترل عمق میدان
  • افزایش قدرت تفکیک با حذف یا کاهش اطلاعات پس‌زمینه به دور از صفحه کانونی (عواملی که منجر به تخریب وضوح تصویر می‌شوند)
  • قابلیت جمع‌آوری بخش‌های نوری سریال(Z Stack) از نمونه‌های ضخیم (بدون برش فیزیکی) و تشکیل تصویر سه بعدی
  • تصویربرداری از چند کانال رنگی مختلف به‌صورت هم‌زمان

علاقه‌مندان جهت کسب اطلاعات بیشتر و ارتباط با دفتر آزمایشگاه می‌توانند با شماره ۶۶۱۶۶۲۴۶ داخلی 100 تماس حاصل نمایند.


منبع خبر