Перегляд вихідного коду сторінки Конфокальний мікроскоп

[[Файл:Конфокальний мікроскоп.png|thumb|300px|right|Принцип конфокального мікроскопу]]

'''Конфокальний мікроскоп''' використовує спеціальний метод оптичного картування, щоб збільшити оптичну [[роздільна здатність|роздільну здатність]] та [[контраст]]ність реєструючого приладу. Цей метод застосовує [[точкове джерело|точкове освітлення]] та [[діафрагма|діафрагму]] з мініатюрним отвором, встановлену перед детектором, щоб прибрати розсіяне позафокусне світло.<ref name=Pawley_2006>{{cite book |author=Pawley JB (editor) |title=Handbook of Biological Confocal Microscopy |url=https://archive.org/details/isbn_9780387259215 |publisher=Springer |location=Berlin |year=2006 |edition = 3rd ed. |isbn=038725921X}}</ref> Конфокальний мікроскоп дозволяє реконструювати на основі отриманих зображень тривимірну структуру досліджуваного [[зразок|зразка]]. Цей метод здобув широку популярність в наукових та індустріальних колах й застосовується для перевірки [[напівпровідник]]ів, [[матеріалознавство|матеріалознавстві]], [[біологія|біології]] та [[спінтроніка|спінтроніці]] (зокрема для вивчення властивостей [[NV-центр]]ів).

== Основний принцип ==

[[Файл:Minsky Confocal Reflection Microscope.png|thumb|300px|right|Оптична схема конфокального мікроскопа запатентованого [[Марвін Мінскі|Марвіном Мінскі]] у [[1957]]р. ]]

Принцип конфокального картування був запатентований у 1957 році [[Марвін Мінскі|Марвіном Мінскі]]<ref>Патент подано у 1957 та видано у 1961. {{cite patent|US|3013467}}</ref> й дизайнований обійти обмеження щодо [[роздільна здатність|роздільної здатності]], котрі мають місце у звичайних ширококутних [[флюоресцентний мікроскоп|флюоресцентних мікроскопах]]. У звичайному (наприклад ширококутному) [[флюоресцентний мікроскоп|флюоресцентному мікроскопі]] весь [[зразок]] рівномірно освітлюється джерелом світла. Всі точки опроміненої поверхні зразка збуджуються одночасно й, відповідно, продукована [[Флюоресценція]], світло якої реєструється [[фотоприймач]]ем чи [[фотокамера|камерою]] мікроскопа, включає в себе також значний сигнал від точок поверхні зразка, що перебувають поза [[фокусна площина|фокусною площиною]]. На відміну від звичайного мікроскопу, '''конфокальний мікроскоп''' використовує точкове джерело світла, яке освітлює на певний момент часу лише малу ділянку поверхні зразка, та розташовану перед приймачем [[діафрагма|діафрагму]] з мініатюрним отвором, яка блокує розсіяне в мікроскопі світло та сигнал від точок зразка, що розташовані поза фокусною площиною. Цей принцип блокування світла від точок, розташованих поза фокусною площиною, ще називають ''конфокальним'', що відображено у назві мікроскопу. Оскільки лише флюорисцентне світло продуковане у фокальній площині (або дуже близько від неї) може бути зареєстрованим [[фотоприймач]]ем мікроскопу, то оптична роздільна здатність отриманого зображення буде більшою, ніж у звичайних ширококутних мікроскопів. Проте, завдяки блокуванню значної частини світла, інтенсивність зареєстрованого сигналу буде значно меншою й, відповідно, конфокальний мікроскоп здебільшого потребує більш довгу [[Фотографія#Історія фотографії|експозицію]] зразка за одне вимірювання. 

Оскільки лише невелика ділянка зразка освітлюється точковим джерелом в певний момент часу, то для отримання двохвимірного чи трьохвимірного зображення необхідно провести растрове сканування зразка (наприклад сканування окремими квадратними ділянками, або сканування паралельними смугами). Товщина фокальної площини загалом залежить від розміру отвору в діафрагмі й від [[довжина хвилі|довжини хвилі]] опромінюючого світла, поділеного на [[числова апертура|числову апертуру]] [[лінза|лінзи]] [[об'єктив]]а, а також від оптичних властивостей самого зразка. Можливість застосування тонкого [[оптичне секціювання|оптичного секціювання]] робить цей тип мікроскопів дуже зручними для тривимірного картування зразка та для реконструювання його профілю поверхні.

== Типи ==

На сьогодні три типи конфокальних мікроскопів виробляються промислово:
* '''[[Конфокальний лазерний скануючий мікроскоп]]'''
* '''Конфокальний мікроскоп з [[Диск Ніпкова|диском]], що обертається'''
* '''Програмована ґратка мікроскопів ({{lang-en|Programmable Array Microscopes}}-PAM)'''
<!--
Each of these classes of confocal microscope have particular advantages and disadvantages, most systems are either optimised for resolution or high recording speed (i.e. video capture). Confocal laser scanning microscopes can have a programmable sampling density while Nipkow and PAM use a fixed sampling density defined by the camera resolution. Imaging [[frame rate]]s are typically very slow for laser scanning systems (e.g. less than 3 frames/second). Commercial spinning-disk confocal microscopes achieve frame rates of over 50 per second<ref name="nanofocus">{{cite web | title=Data Sheet of NanoFocus ''µsurf'' spinning disk confocal white light microscope | url=http://www.nanofocus-us.com/fileadmin/user_upload/download/Produkte/NanoFocus-usurf_explore_.pdf | format=pdf}}</ref> - a desirable feature for dynamic observations such as live cell imaging. So the spinning-disk as well as the programmble array microscopes <ref name="Sensofar">{{cite web | title=Data Sheet of Sensofar 'PLu neox'' Dual Technology sensor head combining Confocal and Interferometry techniques, as well as Spectroscopic Reflectometry| url=http://www.sensofar.com/products/products_neox.html| }}</ref> -  can be seen as parallel versions of the confocal scanning principle.
Cutting edge development of confocal laser scanning microscopy now allows better than video rate (60 frames/second) imaging by using multiple [[microelectromechanical systems]] based scanning mirrors.

Confocal [[x-ray fluorescence]] imaging is a newer technique that allows control over depth, in addition to horizontal and vertical aiming, for example, when analyzing buried layers in a painting.<ref>{{cite journal | title=Confocal X-ray Fluorescence Imaging and XRF Tomography for Three Dimensional Trace Element Microanalysis | author=Vincze L | journal = Microscopy and Microanalysis | volume=11 | issue=Supplement 2 | year=2005 | doi=10.1017/S1431927605503167 | url=http://journals.cambridge.org/action/displayFulltext?type=1&fid=326128&jid=MAM&volumeId=11&issueId=S02&aid=326127}}</ref>
-->

== Зображення ==
<gallery>
File:Neural progenitors in the olfactory bulb.tif|3D-реконструкція конфокального зображення [[Нейрон|нейральних клітин]].
File:Neural progenitors in olfactory bulb.tif |Конфокальна мікрофотографія GFP-позитивних нейральних клітин нюхової цибулини [[щур|щура]].
File:Oligodendrocytes.tif|Конфокальна мікрофотографія [[Олігодендроцити|олігодендроцитів]], пофарбованих антитілами Rip (зелений колір), у [[Головний мозок|головному мозку]] дорослих мишей. Ядра клітин пофарбовані Hoechst-33342 (синій колір)
Файл:Mitotic spindle in Arabidopsis primary root meristem cells (anaphase).tif|thumb|right|400px|'''Конфокальна мікрофотографія''' [[мітоз|мітотичних]] мікротрубочок зелений сигнал від анти-[[тубулін]]у, кон’югованого з барвником та ядра блакитний сигнал від ядра у клітинах меристеми головних коренів чотириденних проростків Arabidopsis thaliana (Col-0) Зображення отримано за допомогою лазерного скануючого конфокального мікроскопа Zeiss 710 (Carl Zeiss, Germany). Масштаб мікрофотографії: 5 мкм.
File:Tetrachimena_Beta_Tubulin.png|[[Tubulin|β-tubulin]] in ''[[Tetrahymena]]'' (a ciliated [[protozoa]]n).
File:Confocal measurement of 1-euro-star 3d and euro.png|Partial surface profile of a 1-Euro coin, measured with a Nipkow Disk Confocal Microscope.
File:Confocal measurement of 1-euro-star 3d Reflection.png|Reflection data for 1-Euro coin.
File:Confocal measurement of 1-euro-star 3d profile 200.svg|Cross section at y=200 through profile of 1-Euro coin.
</gallery>

==Література==
{{Reflist|2}}

== Посилання ==
{{Commonscat|Confocal microscopy}}
* [http://micro.magnet.fsu.edu ''Molecular Expressions'': ] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20220111162711/https://micro.magnet.fsu.edu/ |date=11 січня 2022 }} [http://micro.magnet.fsu.edu/primer/techniques/confocal/index.html Laser Scanning Confocal Microscopy] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100901204035/http://micro.magnet.fsu.edu/primer/techniques/confocal/index.html |date=1 вересня 2010 }}
* [http://www.microscopyu.com/articles/confocal/confocalintrobasics.html Nikon's MicroscopyU] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100805003621/http://microscopyu.com/articles/confocal/confocalintrobasics.html |date=5 серпня 2010 }}. Comprehensive introduction to confocal microscopy.
* [http://www.physics.emory.edu/~weeks/confocal/ Emory’s Physics Department] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100911204520/http://www.physics.emory.edu/%7Eweeks/confocal/ |date=11 вересня 2010 }}. Introduction to confocal microscopy and fluorescence.
* [http://www.scq.ubc.ca/?p=278 The Science Creative Quarterly's overview of confocal microscopy] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20071121124546/http://www.scq.ubc.ca/?p=278 |date=21 листопада 2007 }} - high res images also available.
* [http://spiedl.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PSISDG00644100000164410S000001&idtype=cvips&gifs=yes Programmable Array Microscope]{{Недоступне посилання|date=квітень 2019 |bot=InternetArchiveBot }} - Confocal Microscope Capabilities.

[[Категорія:Мікроскопи]]
[[Категорія:Винаходи США]]
[[Категорія:Оптична мікроскопія]]