蛍光顕微鏡(共焦点顕微鏡)

蛍光顕微鏡で使用されるレーザーは、観察対象である細胞や組織に付加されている蛍光体や試薬を励起します。蛍光顕微鏡の特定のエリアでレーザーの強い光を利用する顕微鏡を共焦点顕微鏡と呼びます。共焦点顕微鏡では、レーザー光で共焦点視野範囲にあるサンプルをスキャンし、共焦点ピンホールを通して蛍光を検出し、高い解像度を得ることができます。レーザー光は回転するピンホールのディスクを順に通過します。最近の機器では、サンプルを線状にスキャンすることもでき、高いフレームレートでの観察が可能ですが、それにはより強いレーザー光を必要とします。共焦点顕微鏡は、検出器側のピンホールで焦点の合っていない光を除外することで、細胞や器官の驚くほど薄い領域を容易かつ明瞭に視覚化することができます。この顕微鏡利用法は、細胞のダイナミクス、とりわけ生細胞のダイナミクスを高い解像度で実現します。

図1 小脳プルキニエ細胞 【撮影】筑波大学 桝和子先生
図2 培養細胞 【撮影】筑波大学医学医療系 桝研究室 小池誠一氏

この分野のその他の応用としては、TIRF(全反射照明蛍光法)、FRAP(光褪色後蛍光回復法)、FCS(蛍光相関分光法)やさらに新規の技術で回折限界を超えた観察を行うことができます。これら新しい超解像技術であるSIM(構造化照明顕微鏡法)、PALM(光活性化局在法)、STORM(確率的光学再構築法)やSTED(誘導放射抑制法)も高出力で高性能のレーザーを必要とします。 選択波長の豊富さ、低ノイズ、小型、高出力という特徴から、Cobolt社製及びVORTRAN社製レーザーは蛍光顕微鏡光源として最適です。

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