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Obtención de imágenes de muestras biológicas con microscopía óptica y confocal

Visión general

Fuente: Peiman Shahbeigi-Roodposhti y Sina Shahbazmohamadi, Departamento de Ingeniería Biomédica, Universidad de Connecticut, Storrs, Connecticut

Los microscopios ópticos han existido durante siglos, y aunque alcanzaron su limitación teórica de resolución hace décadas, nuevos equipos y técnicas, como el procesamiento de imágenes confocales y digitales, han creado nuevos nichos dentro del campo de la óptica Imagen. Los mejores microscopios ópticos normalmente tendrán una resolución de hasta 200 nm en condiciones ideales. Sin embargo, los microscopios ópticos están limitados por la difracción de ondas, una función de la longitud de onda, que es alrededor de 500 nm para la luz visible. Si bien la resolución de los microscopios ópticos no alcanza la de los microscopios electrónicos, son las herramientas más valiosas en la toma de imágenes de macroestructuras biológicas y son un elemento básico en cualquier laboratorio biológico.

En los microscopios de luz convencionales, la señal producida a partir del objeto de imagen proviene del espesor total de la muestra, lo que no permite que la mayor parte de ella esté enfocada al observador. Esto hace que la imagen tenga "desenfoque defoco". El microscopio confocal, por otro lado, ilumina la muestra a través de un orificio de pasador, y por lo tanto es capaz de filtrar la luz fuera de foco desde arriba y por debajo del punto de enfoque en el objeto.

Esta demostración proporciona una introducción a la adquisición de imágenes mediante métodos ópticos y de microscopía confocal. Aquí, se estudiará una pieza seccionada del cerebro del ratón.  La adquisición y el análisis de imágenes, incluidas las herramientas para generar mapas topográficos e imágenes compuestas, se cubrirán. También se discutirán las ventajas y desventajas de los diferentes métodos de diagnóstico por imágenes relacionados con la resolución, la profundidad de enfoque y el tipo de muestra. El propósito de esta demostración es proporcionar más información sobre microscopios ópticos y confocales para determinar si estos módulos de microscopía son los más adecuados para un tipo de muestra biológica.

Procedimiento

1. Imágenes confocales

  1. Cargue la muestra en el escenario. Entiébelo debajo de la lente. No debe exceder la limitación de peso de la etapa, que en este caso es de 5 kg. La muestra no debe tener más de 100 mm de espesor.
  2. Abra el software de imágenes y seleccione "Crear trabajo."
  3. En la columna Topografías, elija el botón asistente.
  4. Cree una imagen general con el aumento más bajo, 2.5X. Antes de cambiar las ampliaciones, asegúrese de que la muestra esté enfocada cambiando la p

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Resultados

Las siguientes imágenes ofrecen una visión general de los resultados que se pueden obtener de un cerebro de ratón utilizando un microscopio confocal. Muestran cómo se pueden obtener diferentes niveles de información y cómo un mapa topográfico de los resultados revela la altura de la muestra.

Figure 5
Figu...

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Aplicación y resumen

En esta demostración, la profundidad de enfoque, el campo de visión y la máxima resolución y ampliación de los microscopios ópticos y confocales se optimizaron para ver muestras biológicas. Esta demostración fue diseñada para ayudar al participante a decidir qué módulo de microscopía es el mejor para una determinada aplicación. Ambos modos de microscopía tienen ventajas en el análisis de muestras biológicas por su facilidad de preparación e imágenes compuestas de alta resolución.

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0:07

Overview

1:26

Principles of Confocal Microscopy

3:37

Confocal Imaging

6:09

Digital Optical Microscope

7:56

Results

9:05

Applications

10:16

Summary

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