Dalam bidang mikroskop dan pencitraan modern, teknik fluoresensi telah muncul sebagai alat yang ampuh untuk memvisualisasikan struktur dan proses biologis pada tingkat seluler dan molekuler. Pencitraan fluoresensi dua foton, khususnya, telah mendapatkan popularitas yang signifikan karena keunggulan uniknya, seperti penetrasi jaringan yang lebih dalam, pengurangan fototoksisitas, dan peningkatan resolusi tiga dimensi. Di sisi lain, pemindai slide fluoresensi banyak digunakan untuk pencitraan throughput tinggi pada bagian jaringan dan sampel sel. Sebagai pemasok pemindai slide fluoresensi, pertanyaan umum yang sering kita temui adalah: Dapatkah pemindai slide fluoresensi digunakan untuk pencitraan fluoresensi dua foton?
Memahami Pemindai Slide Fluoresensi
Pemindai slide fluoresensi dirancang untuk menangkap gambar resolusi tinggi dari spesimen berlabel fluoresensi pada slide kaca. Mereka biasanya terdiri dari panggung untuk memegang slide, sumber cahaya untuk eksitasi, sistem deteksi fluoresensi, dan mekanisme pemindaian bermotor. Sumber cahayanya dapat berupa lampu merkuri, lampu halida logam, atau yang lebih baru, dioda pemancar cahaya (LED). Sistem deteksi biasanya mencakup serangkaian filter untuk memilih panjang gelombang eksitasi dan emisi yang sesuai dan kamera sensitivitas tinggi untuk menangkap sinyal fluoresen.
Perusahaan kami menawarkan berbagai pemindai slide fluoresensi, termasukPemindai Patologi Digital GScan - 60,Pemindai Slide Brightfield EScan - 1200, DanPemindai Slide Patologi Digital. Pemindai ini terkenal dengan kemampuan pemindaian presisi tinggi, antarmuka yang ramah pengguna, dan kualitas gambar yang sangat baik. Mereka cocok untuk berbagai aplikasi, seperti histologi, sitologi, dan hibridisasi fluoresensi in situ (FISH).
Prinsip Dua - Pencitraan Fluoresensi Foton
Pencitraan fluoresensi dua foton didasarkan pada prinsip penyerapan dua foton. Dalam proses fluoresensi satu foton konvensional, fluorofor menyerap satu foton dengan energi yang sesuai dan kemudian memancarkan foton dengan energi lebih rendah (panjang gelombang lebih panjang). Dalam penyerapan dua foton, fluorofor menyerap dua foton secara bersamaan, masing-masing dengan kira-kira setengah energi yang dibutuhkan untuk eksitasi satu foton. Proses ini memerlukan sinar laser dengan intensitas tinggi dan berdenyut pendek, biasanya laser titanium - safir.
Keuntungan utama dari pencitraan fluoresensi dua foton adalah kemampuannya untuk mencapai penetrasi jaringan yang dalam. Karena penyerapan dua foton hanya terjadi pada titik fokus sinar laser, di mana kerapatan foton tinggi, eksitasi terbatas pada volume kecil di dalam sampel. Hal ini mengurangi fluoresensi latar belakang dan photobleaching di luar bidang fokus, memungkinkan pencitraan sampel jaringan tebal dengan resolusi tinggi.
Bisakah Pemindai Slide Fluoresensi Digunakan untuk Pencitraan Fluoresensi Dua Foton?
Secara umum, pemindai slide fluoresensi tradisional tidak dirancang untuk pencitraan fluoresensi dua foton, dan ada beberapa alasan untuk ini:
1. Sumber Cahaya
Seperti disebutkan sebelumnya, pencitraan fluoresensi dua foton memerlukan sumber laser berdenyut pendek dengan intensitas tinggi. Kebanyakan pemindai slide fluoresensi menggunakan sumber cahaya gelombang kontinu, seperti lampu merkuri atau LED, yang tidak memberikan kepadatan foton tinggi yang diperlukan untuk penyerapan dua foton. Karakteristik daya dan pulsa sumber cahaya sangat penting untuk eksitasi dua foton yang efisien, dan sumber cahaya pada pemindai slide tidak mampu memenuhi persyaratan ini.
2. Sistem Deteksi
Pencitraan fluoresensi dua foton sering kali menggunakan detektor non - descanned (NDD) untuk mengumpulkan fluoresensi yang dipancarkan. NDD dapat mendeteksi sinyal fluoresensi dengan lebih efisien, terutama pada sampel yang tebal, karena tidak terpengaruh oleh jalur optik berkas eksitasi. Sebaliknya, pemindai slide fluoresensi biasanya menggunakan sistem deteksi berbasis kamera, yang mungkin tidak dioptimalkan untuk pencitraan dua foton. Sensitivitas kamera, kecepatan bingkai, dan rentang dinamis mungkin juga tidak cukup untuk menangkap sinyal fluoresensi dua foton yang lemah.
3. Mekanisme Pemindaian
Pencitraan fluoresensi dua foton biasanya melibatkan pemindaian sampel titik demi titik menggunakan cermin galvanometri atau pemindai resonansi. Hal ini memungkinkan pemindaian sinar laser di seluruh sampel dengan cepat dan tepat. Sebaliknya, pemindai slide fluoresensi biasanya menggunakan tahap bermotor untuk memindahkan slide relatif terhadap sistem optik tetap. Kecepatan pemindaian dan ketepatan pemindaian berbasis tahapan pada pemindai slide mungkin tidak cocok untuk pencitraan dua foton, terutama bila diperlukan pencitraan berkecepatan tinggi atau pemantauan waktu nyata.
Namun, Ada Beberapa Pengecualian
Dengan pesatnya perkembangan teknologi, beberapa pemindai slide fluoresensi canggih dapat dimodifikasi atau ditingkatkan untuk menggabungkan kemampuan pencitraan dua foton. Misalnya, beberapa perusahaan sedang menjajaki penggunaan laser femtosecond yang dikombinasikan dengan pemindai slide untuk memungkinkan pencitraan dua foton. Sistem hibrida ini mungkin menawarkan keunggulan pemindaian slide dengan throughput tinggi dan pencitraan dua foton jaringan dalam.
Aplikasi dan Keterbatasan
Meskipun pemindai slide fluoresensi tradisional tidak dapat langsung digunakan untuk pencitraan fluoresensi dua foton, kedua teknik tersebut memiliki penerapan uniknya masing-masing:
Pemindai Slide Fluoresensi
Pemindai slide fluoresensi ideal untuk penyaringan sampel dengan throughput tinggi. Mereka biasanya digunakan di laboratorium patologi untuk diagnosis dan penelitian penyakit, seperti kanker. Pemindai dapat dengan cepat menghasilkan gambar bagian jaringan beresolusi tinggi, yang dapat disimpan secara digital untuk analisis dan perbandingan lebih lanjut.
Dua - Pencitraan Fluoresensi Foton
Pencitraan fluoresensi dua foton terutama digunakan untuk pencitraan in vivo dan ex vivo pada sampel jaringan tebal, seperti irisan otak, embrio, dan hewan hidup. Hal ini memungkinkan peneliti untuk mempelajari proses dinamis sel dan jaringan di lingkungan alaminya, seperti aktivitas saraf, migrasi sel, dan angiogenesis.
Kesimpulan
Kesimpulannya, meskipun pemindai slide fluoresensi tipikal tidak dirancang untuk pencitraan fluoresensi dua foton karena perbedaan sumber cahaya, sistem deteksi, dan mekanisme pemindaian, terdapat potensi pengembangan sistem hibrid yang menggabungkan keunggulan kedua teknik. Sebagai pemasok pemindai slide fluoresensi, kami berkomitmen untuk tetap menjadi yang terdepan dalam inovasi teknologi dan mengeksplorasi kemungkinan-kemungkinan baru untuk produk kami.
Jika Anda tertarik dengan pemindai slide fluoresensi kami atau memiliki pertanyaan tentang aplikasinya, jangan ragu untuk menghubungi kami untuk diskusi dan pengadaan lebih lanjut. Kami berharap dapat bekerja sama dengan Anda untuk memenuhi kebutuhan pencitraan Anda.
Referensi
- Denk, W., Strickler, JH, & Webb, WW (1990). Mikroskop fluoresensi pemindaian laser dua foton. Sains, 248(4951), 73-76.
- Piston, DW, & Sklar, LA (2008). Pencitraan fluoresensi: dari molekul tunggal hingga teknik makroskopis. Pers Laboratorium Cold Spring Harbor.
- Pawley, JB (ed.). (2006). Buku Pegangan mikroskop confocal biologis. Peloncat.
