Optosayısal Konfokal Mikroskop Tasarımı ve Kurulumu

Abstract

Standart epifloresans mikroskopiye kıyasla sunduğu yüksek yanal ve eksenel çözünürlük nedeniyle konfokal mikroskopi yaşam bilim araştırmalarında hayati bir araç haline gelmiştir. Buna karşılık, konfokal mikroskoba erişim Dünya’da yaygınlaşan kullanımıyla aynı oranda artmamıştır. Bu nedenle, araştırma grupları, enstitüler ve hastanelerin kullanabileceği makul fiyatlı bir ürün ortaya çıkarmak için opto-sayısal konfokal mikroskop kurulumu hedeflenmiştir. Bu çalışmada, piyasada satılan ürünlerle oluşturulmuş “ev-yapımı” konfokal mikroskopi düzeneği sunuyoruz. Tasarımın gerçeklenmesinde 488 nm lazer, ters çevrilmiş mikroskop, ayna, lens ve ışın bölücü içeren optik/optomekanik parçalar kullanılmıştır. Bunlara ek olarak, X-Y galvo tarayıcısı yerinde imal edilmiş kontrol elektroniği ile kontrol edilmiştir. National Instruments marka Data Toplama Kartı(DAQ) ve LabVIEW temelli yazılım ile enstrümantasyon yapılmıştır. Karakterizasyon maksadıyla referans örnekleri görüntülenmiş ve biyolojik örnek görüntüleme bunu takip etmiştir. Bu süreçte oluşan bilgi birikimi, her ölçekten araştırmacılar ve organizasyonlar için gürbüz, masaüstü, kolay kullanılabilen ve makul fiyatlı bir konfokal mikroskop ürününün ortaya çıkması için çok faydalı olacaktır.

Confocal microscopy has become a vital technique for life sciences due to higher lateral and axial resolution it provides compared to standard epifluorescence microscopy. On the contrary, accessibility to confocal microscopes did not escalate in proportion to its usage around the globe. Therefore, it was aimed to build an opto-digital confocal microscope, eventually leading to a product which will be affordable for research groups, institutes and hospitals. In this work, we present a home-built confocal microscopy setıp using commercially available equipment. The design of the setup was realized using a 488 nm laser, an inverted microscope and optical/optomechanical parts including mirrors, lenses, beam splitter, scan lens. In addition, X-Y galvo scanner was controlled by using a custom-built control electronics. Instrumentation was made using a National Instruments DAQ card and LabVIEW based software. For characterization purposes reference samples were successfully imaged, following imaging of biological specimen. Gained know-how during development and prototyping will contribute vastly to process of producing a robust, desktop, easy to use and affordable confocal microsocope for researchers and organizations at a diverse scale.