НАНОТЕХНОЛОГИИ Сканирующая лазерная конфокальная микроскопия Пряхина Виктория

НАНОТЕХНОЛОГИИ Сканирующая лазерная конфокальная микроскопия Пряхина Виктория

История развития • 1950 -е – Марвин Мински (Marvin Minsky) теория конфокальной микроскопии • 1960 -е – Д. Эггер (D. Egger), М. Петран (M. Petran) первый конфокальный микроскоп • 1979 г. – Фред Бракенхоф (Fred Brakenhoff) первый сканирующий конфокальный микроскоп • 1987 г. – начало массового распространения конфокальных микроскопов • Современный конфокальный микроскоп — интегрированная электронная система на основе оптического микроскопа, состоящая из одного или нескольких оптических детекторов, нескольких лазерных и сканирующих систем 2

Устройство конфокального микроскопа Основные элементы конструкции: – Лазерная система – Объектив – Система сканирования – Конфокальное отверстие – Детектор Изображение исследуемого объекта строится по точкам за счет сканирования при помощи поворотных зеркал 3

Принцип действия Ø Конфокальное отверстие • Обрезание фонового сигнала, за пределами области фокусировки Проходящий свет Отраженный свет 4

Принцип действия Конфокальное отверстие ~500 нм m m m • Свет извне фокусной плоскости не проходит через конфокальное отверстие • Получение сечений объекта и создание 3 D моделей 5

Конфокальное отверстие • 6

Разрешение и контраст • Понятие разрешения определяется минимальным расстоянием между двумя точками, что приводит к некоторому уровню контраста между ними • Контраст определяется как разница между максимумом и минимумом интенсивности в пространстве между точками • Разрешение и контраст обратно пропорциональны 7

Преимущества Обычный микроскоп Конфокальный микроскоп 8

Библиография • Dieing T. , Hollricher O. , Toporski J. Confocal Raman Microscopy. – Springer. • Wilhelm S. Confocal Laser Scanning Microscopy. – Carl Zeiss Micro. Imaging Gmb. H. • Савельев И. В. Курс общей физики, том 3. – М: Наука, - 1970. • Сайт компании NT-MDT: – – Основы СЗМ Информация об оборудовании 9

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! 10

Устройство конфокального микроскопа • Система сканирования: – Два подхода 11

Комбинационное рассеяние • Комбинационное рассеяние света (эффект Рамана) — неупругое рассеяние оптического излучения на молекулах вещества, сопровождающееся заметным изменением частоты излучения • В спектре рассеянного излучения появляются спектральные линии, которых нет в спектре возбуждающего света • Число и расположение появившихся линий определяется молекулярным строением вещества. 12

Флуоресценция • Флуоресценция – испускание фотона с большей длиной волны, чем длина волны поглощенного фотона Поглощение: S 0+hνex S 1 Флуоресценция: S 1 S 0+hνem • Требования к флюорофорам для конфокальной микроскопии: – уровень яркости и постоянство сигнала, достаточные для получения изображения хорошего качества – совпадение по длине волны возбуждающего лазерного излучения и зоны поглощения флуорофора 13