Warum müssen wir linsenlose holographische Mikroskope verwenden?
Herkömmliche Mikroskope können die Intensitätsverteilung nur bei der Beobachtung biologischer Proben beobachten. In ihrem natürlichen Zustand befinden sich Zellen normalerweise in einem farblosen und transparenten Zustand, was eine manuelle Färbung und Bildgebung durch mechanische Fokussierung erfordert, was zu einer schlechten Echtzeitleistung führt. Darüber hinaus ist der interne optische Aufbau von Mikroskopen komplex und einige Herstellersysteme sind teuer, was einer Kommerzialisierung nicht förderlich ist.
Die Probleme mit traditionellen Lösungen
1. Langsame Bildgebungsgeschwindigkeit: Bei Verwendung herkömmlicher Mikroskopie zur Bildgebung ist eine manuelle oder automatische Fokussierung erforderlich, um die Bildebene zu finden, was der Echtzeitüberwachung biologischer Proben nicht förderlich ist.
2. Hoher Preis: Herkömmliche Mikroskope verfügen über komplexe optische Pfadstrukturen, und einige Mikroskope sind teuer und können die Marktnachfrage in unterentwickelten Gebieten nicht decken.
3. Mögliche Zellschädigung: Bei der herkömmlichen Fluoreszenzmikroskopie müssen Zellen vorab gefärbt werden, um die Bildqualität bei der Beobachtung biologischer Proben zu verbessern, was die Zellaktivität verringert und Zellschäden verursacht.
Beim Echtzeit-Erkennungsprozess lebender biologischer Proben kann ein linsenloses holographisches Mikroskop verwendet werden, um eine dreidimensionale Echtzeit-Bildgebung zu erzielen, ohne dass eine Vorverarbeitung biologischer Proben (z. B. Färbung) erforderlich ist. Das rekonstruierte Bild eines linsenlosen holographischen Mikroskops kann mithilfe rechnergestützter Bildgebungsalgorithmen rekonstruiert werden, die gleichzeitig einen großen Sichtwinkel und eine hohe Auflösung erreichen und so den Anforderungen der Benutzer gerecht werden.
Die Eigenschaften der Rasterelektronenmikroskopie
Im Vergleich zur optischen Mikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie weist die Rasterelektronenmikroskopie folgende Merkmale auf:
(1) Die Oberflächenstruktur der Probe kann direkt beobachtet werden und die Größe der Probe kann bis zu 120 mm x 80 mm x 50 mm betragen.
(2) Der Probenvorbereitungsprozess ist einfach und erfordert kein Schneiden in dünne Scheiben.
(3) Die Probe kann in der Probenkammer in drei Dimensionen verschoben und gedreht werden, sodass sie aus verschiedenen Winkeln beobachtet werden kann.
(4) Die Schärfentiefe ist groß und das Bild hat einen reichen dreidimensionalen Sinn. Die Schärfentiefe der Rasterelektronenmikroskopie ist mehrere Hundert Mal größer als die der optischen Mikroskopie und mehrere Zehnfache größer als die der Transmissionselektronenmikroskopie.
(5) Der Vergrößerungsbereich des Bildes ist groß und die Auflösung ist auch relativ hoch. Es kann zehn- bis hunderttausendfach vergrößert werden und umfasst im Wesentlichen den Vergrößerungsbereich von einer Lupe, einem optischen Mikroskop bis hin zu einem Transmissionselektronenmikroskop. Die Auflösung liegt zwischen optischer Mikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie und erreicht bis zu 3 nm.
(6) Die Beschädigung und Kontamination der Probe durch den Elektronenstrahl ist relativ gering. (7) Während die Morphologie beobachtet wird, können auch andere von der Probe emittierte Signale für die Analyse der Mikroflächenzusammensetzung verwendet werden.
