Trong việc khám phá thế giới vi mô, kính hiển vi co-focus, với khả năng cắt quang học và hình ảnh có độ phân giải cao, đã trở thành một công cụ trong các lĩnh vực khoa học đời sống, khoa học vật liệu và hơn thế nữa. Trong gia đình kính hiển vi tập trung lớn, quét điểm và quét đường là hai kỹ thuật hình ảnh chủ đạo. Chúng nó giống như hai vị võ lâm cao thủ, ở phương diện tốc độ, tổn thương ánh sáng, tỷ lệ tín hiệu ồn ào triển khai một hồi "đọ sức chiều sâu" đặc sắc. Bài viết này sẽ đi sâu vào phân tích các nguyên tắc hình ảnh của hai kỹ thuật này, tiết lộ bí ẩn và sự khác biệt đằng sau chúng.

I. Dot Scan: họa sĩ vẽ chính xác phác thảo từng điểm

Quét điểm, sử dụng laser làm bút, quét chùm tia laser sau khi tập trung theo từng điểm thông qua các thiết bị như kính rung hoặc bộ làm lệch âm thanh và ánh sáng. Các photon phát ra sau khi các phân tử huỳnh quang trong mẫu bị kích thích, cần quay trở lại theo đường cũ, được máy dò bắt qua các lỗ nhỏ (lỗ kim), và các tín hiệu này được máy tính tái tạo thành một hình ảnh hoàn chỉnh. Chế độ "chiếu sáng một điểm, phát hiện một điểm" này mang lại khả năng kiểm soát độ dày lát quang học cao hơn cho quét điểm, cho phép nó loại trừ hiệu quả nhiễu huỳnh quang nền bên ngoài mặt phẳng tiêu cự, do đó có được hình ảnh ba chiều có độ tương phản cao hơn. Tuy nhiên, cách vẽ chính xác này cũng có nghĩa là nó cần phải xây dựng hình ảnh theo từng điểm ảnh, dẫn đến tốc độ hình ảnh tương đối chậm và phơi nhiễm kéo dài dễ dẫn đến tẩy trắng ánh sáng và độc tính ánh sáng, đặt ra thách thức cho hình ảnh tế bào sống.

Thứ hai, quét dây: Flash chụp hiệu quả cao

Quét đường thì áp dụng chiến lược hiệu quả hơn. Nó sử dụng một mảng khe để thay thế một lỗ kim duy nhất, và khi bàn xoay xoay nhanh, nhiều đường laser song song đồng thời chiếu sáng một khu vực giống như sợi của mẫu. Tương ứng, huỳnh quang ở những khu vực này cũng chỉ có thể đi qua khe hở tương ứng mới có thể đến được máy dò. Bằng cách này, quét dây có thể thu được một dòng thông tin pixel cùng một lúc, tăng đáng kể tốc độ hình ảnh và phù hợp hơn để quan sát các quá trình động nhanh. Nhưng điều quan trọng cần lưu ý là do sự hiện diện của khe hở, ánh sáng yếu từ các khu vực lân cận vẫn có thể xâm nhập, dẫn đến hiệu suất lát quang học của nó kém hơn một chút so với quét điểm và ức chế nền kém hơn một chút. Ngoài ra, chuyển động cơ học của bàn xoay cũng có thể gây ra tiếng ồn rung, ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh.

B5-03=giá trị thông số Ki, (cài 3)

Cốt lõi của cuộc đọ sức này là sự cân bằng giữa tốc độ và độ chính xác. Quét điểm, nhờ vào cơ chế lọc không gian nghiêm ngặt của nó, cung cấp độ dày lát quang học và độ phân giải dọc, phù hợp để tái cấu trúc ba chiều với độ tinh tế cực cao của mẫu tĩnh. Trong khi quét tuyến tính giành chiến thắng với số lượng, tăng đáng kể tỷ lệ khung hình thông qua thu thập song song, phù hợp hơn để theo dõi các sự kiện sinh học xảy ra nhanh chóng như chuyển tiếp ion canxi và vận chuyển protein màng. Trong nghiên cứu thực tế, các nhà khoa học thường đưa ra lựa chọn dựa trên nhu cầu cụ thể - quét điểm là quan trọng nếu các chi tiết theo đuổi được trình bày; Nếu chú ý thời gian trôi qua mà không phải mỗi một góc của không gian, quét tuyến có thể mang lại hiệu quả làm chơi ăn thật.

Dự đoán theo Mai Hoa Dịch Số – Phần II Luận đoán(

VớiKính hiển vi co-focusSự phát triển của công nghệ, ranh giới giữa hai bên đang dần mờ đi. Một số hệ thống lai mới đã cố gắng kết hợp cả hai lợi thế, chẳng hạn như sử dụng mảng microlens để chiếu nguồn sáng đa điểm đến các vị trí khác nhau để thực hiện quét đồng bộ, cả hai đều giữ lại các đặc tính độ phân giải cao của quét điểm một phần và tăng lưu lượng dữ liệu. Đồng thời, việc giới thiệu công nghệ quang học thích ứng cũng đang nỗ lực để bù đắp cho sự mất độ phân giải do sự khuếch tán ngoài tiêu cự của quét đường dây. Có thể dự đoán rằng tương lai của hiển vi tập trung sẽ tìm thấy nhiều khả năng cộng sinh hài hòa hơn trong cuộc đối thoại kéo dài hàng thế kỷ này, thúc đẩy nhân loại tiến tới một thế giới vi mô sâu sắc hơn.