共焦点と超解像の違いは何ですか?

共焦点顕微鏡と超解像顕微鏡の違い

共焦点顕微鏡法と超解像顕微鏡法は、生物科学と材料科学の分野で広く使用されている 2 つの高度な画像化技術です。どちらの方法も従来の光学顕微鏡法を超える高度な画像化機能を提供しますが、原理、用途、および明らかにできる詳細レベルは大きく異なります。

動作原理

• 共焦点顕微鏡:ピンホールを利用して焦点外の光を除去し、画像の光学解像度とコントラストを向上させます。サンプルをポイントごとにスキャンして画像を再構築し、厚い標本から 3 次元画像を作成できます。
• 超解像顕微鏡法:光の回折限界を超え、従来の光学顕微鏡法よりも高い解像度を実現するように設計された一連の技術を指します。STED (誘導放出抑制)、PALM (光活性化局在顕微鏡法)、STORM (確率的光学再構成顕微鏡法) などの技術は、超解像法の例です。

解決

• 共焦点顕微鏡:通常、横方向に最大 200 nm、軸方向に 500 ～ 600 nm の解像度を実現します。
• 超解像顕微鏡: 20 nm 未満の解像度を実現し、光の回折限界を大幅に上回り、サンプルのより細かい詳細を提供できます。

アプリケーション

• 共焦点顕微鏡:生きた細胞や組織の画像化、細胞プロセスの研究、標本の詳細な 3 次元画像の取得など、生命科学の分野で広く使用されています。
• 超解像顕微鏡:分子間の相互作用の視覚化、複雑な細胞構造のアーキテクチャの研究、細胞内成分の詳細な分析など、ナノスケールの解像度を必要とするアプリケーションに最適です。

制限事項

• 共焦点顕微鏡:従来の顕微鏡よりも解像度は向上していますが、光の回折限界によって制限されます。また、比較的高い光強度が必要なため、生きた標本では光退色や光毒性が生じる可能性があります。
• 超解像顕微鏡:多くの場合、高度で高価な機器、蛍光染料やタンパク質などの特殊な試薬、複雑なデータ分析が必要になります。また、共焦点顕微鏡よりも時間がかかり、技術的に要求が厳しい場合もあります。