Co to jest mikroskopia konfokalna?
Cechą wszystkich mikroskopów (od czasów ich wynalezienia pod koniec XVI wieku) jest oglądanie materii w sposób umożliwiający obserwację szczegółów jej budowy, a szczególnie obiektów tak małych, że niewidocznych gołym okiem.
Rozwój mikroskopii doprowadził do powstania wielu odmian metod obrazowania wykorzystujących różne urządzenia do generowania obrazu dającego się interpretować przez ludzkie oko. Mikroskopy wykorzystujące światło widzialne do generowania obrazów przez wiele dziesięcioleci miały rozdzielczość ograniczoną długością fali światła i niedoskonałościami konstrukcyjnymi. Poprawa rozdzielczości dotyczyła głównie poprawy jakości elementów optycznych. Przełom nastąpił w momencie skonstruowania pierwszego mikroskopu konfokalnego, w którym obraz generowany jest z jednej płaszczyzny fokalnej. Różnica względem klasycznego mikroskopu świetlnego dotyczy również metody oświetlania preparatu. Podstawy obrazowania konfokalnego zostały opatentowane przez Marvina Minsky’ego w 1961 roku. Wiązka światła w mikroskopie konfokalnym, najczęściej pochodząca z laserów o różnej długości fali, jest skupiona i skanuje próbkę. Laserowe mikroskopy konfokalne są obecnie najczęściej wykorzystywane w badaniach biologicznych, włączając w to medycynę i farmację. Warunkiem uzyskania obrazu konfokalnego jest fluorescencja interesujących nas szczegółów struktury. Możliwe jest obrazowanie różnych elementów materii, włącznie z żywymi komórkami czy bakteriami, charakteryzowanie dynamiki procesów np. oddziaływania substancji aktywnych czy też tworzenie obrazów trójwymiarowych struktur.
Mikroskopia w różnych odmianach jest wykorzystywana na czterech wydziałach o profilu matematyczno-przyrodniczym Uniwersytetu Śląskiego. Metody optyczne włącznie z konfokalnymi są domeną głównie Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska. Znajduje się tam między innymi skanujący laserowy mikroskop konfokalny FluoView FV1000 wyposażony w dodatkowe obiektywy długoogniskowe, które pozwalają na przyżyciowe obserwacje obiektów. Jest to mikroskop odwrócony, wyposażony w trzy lasery, które emitują światło w różnych zakresach widma. Laser diodowy pozwalający na obserwację obiektów w świetle UV oraz dwa lasery gazowe: argonowy, umożliwiający obserwacje w świetle niebieskim, oraz helowo-neonowy do obserwacji w świetle zielonym.
Zakres badań prowadzonych na Wydziale Biologii i Ochrony Środowiska z zastosowaniem mikroskopu konfokalnego jest bardzo szeroki. Badane są zarówno obiekty bardzo małe, np. bakterie czy chromosomy, jak i większe, np. merystemy, aż po całe organy, np. liście czy korzenie. Mikroskop konfokalny znajduje zastosowanie w badaniach cytologicznych, cytogenetycznych, histologicznych i histochemicznych. Najczęściej wykorzystywaną metodą w mikroskopii konfokalnej jest immunochemiczne barwienie materiału z zastosowaniem przeciwciał znakowanych fluorochromami. Wykorzystuje się ją do badań składników ścian komórkowych, cytoszkieletu oraz białek struktury. Coraz bardziej popularne w ostatnim czasie są linie transgeniczne roślin z zastosowaniem markerów genetycznych w postaci białek fluorescencyjnych, takich jak białko zielonej fluorescencji, GFP. Dzięki wysokiej rozdzielczości obrazu mikroskopia konfokalna jest odpowiednia do określania lokalizacji danych sekwencji DNA w materiale genetycznym (metoda FISH).
