کنفوکل مائکروسکوپ کا مقصد کیا ہے؟
1. ہمارے عظیم پیشروؤں کی کوششوں اور بہتری کے بعد، نظری خوردبین کمال کے مقام پر پہنچ گئی ہے۔ درحقیقت، عام خوردبین ہمیں آسانی سے اور جلدی سے خوبصورت خوردبین تصاویر فراہم کر سکتی ہیں۔ تاہم، ایک ایسا واقعہ جو اس تقریباً کامل خوردبین کی دنیا میں انقلابی اختراع لے کر آیا، وہ ہے "لیزر سکیننگ کنفوکل مائیکروسکوپ" کی ایجاد۔ اس نئی قسم کی مائیکروسکوپ کی خصوصیت یہ ہے کہ یہ ایک ایسا آپٹیکل سسٹم اپناتا ہے جو صرف اس سطح پر تصویری معلومات نکالتا ہے جہاں فوکس ہوتا ہے اور فوکس تبدیل کرتے ہوئے حاصل شدہ معلومات کو امیج میموری میں بحال کرتا ہے، تاکہ مکمل تھری ڈی معلومات حاصل کی جا سکیں۔ حاصل کیا ذہانت کی ایک واضح تصویر۔ اس طریقے سے سطح کی شکل کے بارے میں آسانی سے معلومات حاصل کرنا ممکن ہے جس کی تصدیق عام خوردبین سے نہیں کی جا سکتی۔ اس کے علاوہ، عام نظری خوردبینوں کے لیے، "بڑھتی ہوئی ریزولیوشن" اور "فوکس کی گہرائی کو بڑھانا" متضاد حالات ہیں، خاص طور پر ہائی میگنیفیکیشن پر، یہ تضاد زیادہ نمایاں ہوتا ہے، لیکن کنفوکل خوردبین کے لحاظ سے، یہ مسئلہ آسانی سے حل ہو جاتا ہے۔
2. کنفوکال آپٹیکل سسٹم کے فوائد
لیزر کنفوکل مائکروسکوپ کا اسکیمیٹک خاکہ
کنفوکل آپٹیکل سسٹم نمونے پر پوائنٹ الیومینیشن کرتا ہے، اور منعکس روشنی بھی پوائنٹ ریسیپٹر کے ذریعے موصول ہوتی ہے۔ جب نمونے کو فوکس پوزیشن میں رکھا جاتا ہے، تو تقریباً تمام منعکس شدہ روشنی فوٹو ریسیپٹر تک پہنچ سکتی ہے، اور جب نمونہ فوکس سے باہر ہوتا ہے، تو منعکس شدہ روشنی فوٹو ریسیپٹر تک نہیں پہنچ سکتی۔ کہنے کا مطلب یہ ہے کہ کنفوکل آپٹیکل سسٹم میں، صرف وہی تصویر جو فوکل پوائنٹ کے ساتھ ملتی ہے آؤٹ پٹ ہوگی، اور روشنی کے دھبوں اور بیکار بکھری ہوئی روشنی کو ڈھال دیا جائے گا۔
3. لیزر کیوں استعمال کریں؟
کنفوکل آپٹیکل سسٹم میں، نمونہ ایک نقطہ پر روشن ہوتا ہے، اور منعکس روشنی بھی ایک پوائنٹ فوٹو ریسیپٹر کے ذریعے موصول ہوتی ہے۔ لہذا، ایک نقطہ روشنی کا ذریعہ ضروری ہو جاتا ہے. لیزرز بہت پوائنٹ روشنی کے ذرائع ہیں۔ زیادہ تر معاملات میں، لیزر روشنی کے ذرائع کو کنفوکل مائکروسکوپ کے لیے روشنی کے ذرائع کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، یک رنگی کی خصوصیات، سمتیت اور لیزر کی بہترین بیم شکل بھی اس کے وسیع اختیار کی اہم وجوہات ہیں۔
4. تیز رفتار سکیننگ پر مبنی حقیقی وقت کا مشاہدہ ممکن ہو جاتا ہے۔
لیزر اسکیننگ کے لیے، صوتی ایکٹیویٹڈ آپٹیکل ڈیفلیکشن یونٹ (Acoustic Optical Deflector، AO عنصر) افقی سمت میں استعمال کیا جاتا ہے، اور Servo Galvano-mirror عمودی سمت میں استعمال ہوتا ہے۔ چونکہ اکوسٹو آپٹیکل ڈیفلیکشن یونٹ میں کوئی میکینیکل وائبریشن حصہ نہیں ہے، اس لیے یہ تیز رفتار اسکیننگ کر سکتا ہے اور مانیٹر اسکرین پر ریئل ٹائم مشاہدہ ممکن ہے۔ یہ تیز رفتار امیجنگ ایک بہت اہم چیز ہے جو توجہ مرکوز کرنے اور پوزیشن کی بازیافت کی رفتار کو براہ راست متاثر کرتی ہے۔
5. فوکس پوزیشن اور چمک کے درمیان تعلق
کنفوکل آپٹیکل سسٹم میں، نمونے کی چمک زیادہ سے زیادہ ہوتی ہے جب نمونے کو صحیح طریقے سے فوکل پوزیشن میں رکھا جاتا ہے، اور اس کی چمک اس سے پہلے اور بعد میں تیزی سے کم ہو جائے گی (شکل 4 میں ٹھوس لائن)۔ فوکل ہوائی جہاز کی حساس انتخاب کنفوکال مائکروسکوپ کی اونچائی کی سمت کا تعین اور فوکل گہرائی کی توسیع کا اصول بھی ہے۔ اس کے برعکس، عام آپٹیکل خوردبینوں میں فوکس پوزیشن سے پہلے اور بعد میں چمک کی نمایاں تبدیلیاں نہیں ہوتی ہیں۔
6. ہائی کنٹراسٹ، ہائی ریزولوشن
عام آپٹیکل خوردبینوں میں، فوکس والے حصے سے منعکس ہونے والی روشنی کی مداخلت کی وجہ سے، یہ فوکس امیجنگ والے حصے کے ساتھ اوورلیپ ہو جاتی ہے، جس کے نتیجے میں تصویر کے تضاد میں کمی واقع ہوتی ہے۔ دوسری طرف، کنفوکل آپٹیکل سسٹم میں، فوکل پوائنٹ کے باہر بکھری ہوئی روشنی اور آبجیکٹیو لینس کے اندر بکھری ہوئی روشنی کو تقریباً مکمل طور پر ہٹا دیا جاتا ہے، تاکہ بہت زیادہ کنٹراسٹ والی تصویر حاصل کی جا سکے۔ اس کے علاوہ، کیونکہ روشنی دو بار معروضی لینس سے گزرتی ہے، اس لیے پوائنٹ امیج کو پہلے تیز کیا جاتا ہے، جس سے خوردبین کی حل کرنے کی طاقت بھی بہتر ہوتی ہے۔
7. آپٹیکل لوکلائزیشن فنکشن
کنفوکل آپٹیکل سسٹم میں، فوکل پوائنٹ کے ساتھ نقطہ اتفاق کے علاوہ منعکس ہونے والی روشنی کو مائیکرو پور کے ذریعے محفوظ کیا جاتا ہے۔ لہذا، جب تین جہتی نمونے کا مشاہدہ کرتے ہیں، تو ایک تصویر بنتی ہے جیسے نمونے کو فوکل ہوائی جہاز کے ساتھ کاٹا گیا ہو (شکل 5)۔ اس اثر کو آپٹیکل لوکلائزیشن کے نام سے جانا جاتا ہے اور یہ کنفوکل آپٹیکل سسٹمز کی خصوصیات میں سے ایک ہے۔
8. موبائل میموری فنکشن پر توجہ دیں۔
فوکل پوائنٹ کے باہر نام نہاد منعکس ہونے والی روشنی کو مائیکرو پورس سے محفوظ کیا جاتا ہے۔ دوسری طرف، اس پر غور کیا جا سکتا ہے کہ کنفوکل آپٹیکل سسٹم کے ذریعے بننے والی تصویر کے تمام پوائنٹس فوکل پوائنٹ کے ساتھ ملتے ہیں۔ اس لیے، اگر سہ جہتی نمونے کو Z-axis (آپٹیکل ایکسس) کے ساتھ منتقل کیا جائے، تو تصاویر جمع اور میموری میں محفوظ ہو جاتی ہیں، اور آخر میں پورے نمونے اور فوکل پوائنٹ سے بننے والی تصویر حاصل ہو جائے گی۔ اس طرح فوکس کی گہرائی کو لامحدود طور پر گہرا کرنے کے فنکشن کو موبائل میموری کا فنکشن کہا جاتا ہے۔
9. سطح کی شکل کی پیمائش کی تقریب
فوکس شفٹنگ فنکشن کے لحاظ سے، سطح کی اونچائی ریکارڈنگ سرکٹ کو شامل کرکے نمونے کی سطح کی شکل کو غیر رابطہ انداز میں ماپا جا سکتا ہے۔ اس فنکشن کی بنیاد پر، ہر پکسل میں زیادہ سے زیادہ روشنی کی قدر سے بننے والے Z-axis کوآرڈینیٹس کو ریکارڈ کرنا ممکن ہے، اور اس معلومات کی بنیاد پر، نمونے کی سطح کی شکل سے متعلق معلومات حاصل کی جا سکتی ہیں۔
10. اعلی صحت سے متعلق مائکرو سائز کی پیمائش کی تقریب
روشنی وصول کرنے والا یونٹ ایک 1-جہتی CCD امیجنگ سینسر کو اپناتا ہے، لہذا یہ سکیننگ ڈیوائس کے سکیننگ جھکاؤ سے متاثر نہیں ہوتا ہے، تاکہ اعلیٰ درستگی کی پیمائش کو مکمل کیا جا سکے۔ اس کے علاوہ، ایڈجسٹ ایبل فوکس ڈیپتھ (گہرا ہونا) کے ساتھ فوکس شفٹ میموری فنکشن کے استعمال کی وجہ سے، فوکس شفٹ کی وجہ سے ہونے والی پیمائش کی غلطی کو ختم کیا جا سکتا ہے۔
11. تین جہتی تصویری تجزیہ
سطح کی شکل کی پیمائش کے فنکشن کا استعمال کرتے ہوئے، آپ آسانی سے نمونے کی سطح کی تین جہتی تصویر بنا سکتے ہیں۔ نہ صرف یہ، بلکہ مختلف قسم کے تجزیے بھی انجام دے سکتے ہیں جیسے: سطح کی کھردری پیمائش، رقبہ، حجم، سطح کا رقبہ، دائرہ، رداس، زیادہ سے زیادہ لمبائی، دائرہ، کشش ثقل کا مرکز، ٹوموگرافک امیج، ایف ایف ٹی تبدیلی، لکیر کی چوڑائی کی پیمائش وغیرہ۔ .
لیزر کنفوکل اسکیننگ مائکروسکوپ کو نہ صرف سیل مورفولوجی کے مشاہدے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے بلکہ انٹرا سیلولر بائیو کیمیکل اجزاء کے مقداری تجزیہ، نظری کثافت کے اعدادوشمار اور سیل مورفولوجی کی پیمائش کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔
