Interference reflection microscopy
குறுக்கீடு பிரதிபலிப்பு நுண்ணோக்கி (ஐஆர்எம்), பிரதிபலிப்பு குறுக்கீடு மாறுபாடு நுண்ணோக்கி (ஆர்ஐசிஎம்) அல்லது பிரதிபலிப்பு மாறுபாடு நுண்ணோக்கி (ஆர்சிஎம்) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது ஒரு ஒளியியல் நுண்ணோக்கி நுட்பமாகும், இது ஒரு கண்ணாடி மேற்பரப்பில் ஒரு பொருளின் படத்தை உருவாக்க குறுக்கீடு விளைவுகளை மேம்படுத்துகிறது. சமிக்ஞையின் தீவிரம் என்பது கண்ணாடி மேற்பரப்புக்கு பொருளின் அருகாமையின் அளவீடு ஆகும். டி. ஐ. ஆர். எஃப் நுண்ணோக்கியைப் போலவே (ஃப்ளோரசன்ட்) லேபிளைப் பயன்படுத்தாமல் செல் சவ்வில் நிகழ்வுகளைப் படிக்க இந்த நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தலாம். வரலாறு மற்றும் பெயர் 1964 ஆம் ஆண்டில், ஆடம் எஸ். ஜி. கர்டிஸ் குறுக்கீடு பிரதிபலிப்பு நுண்ணோக்கி (ஐஆர்எம்) என்ற வார்த்தையை உருவாக்கினார், இது செல் உயிரியல் துறையில் கரு குஞ்சு இதய ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்களை ஆய்வு செய்ய பயன்படுத்தப்பட்டது. அவர் ஒட்டுதல் தளங்கள் மற்றும் ஃபைப்ரோபிளாஸ்ட்களின் தூரங்களைப் பார்க்க ஐஆர்எம்-ஐப் பயன்படுத்தினார், கண்ணாடியுடனான தொடர்பு பெரும்பாலும் செல் சுற்றளவு மற்றும் சூடோபோடியாவுடன் மட்டுப்படுத்தப்பட்டிருப்பதைக் குறிப்பிட்டார். 1975 ஆம் ஆண்டில், ஜோஹன் செபாஸ்டியன் ப்ளூம் ஐ. ஆர். எம். க்கு ஒரு முன்னேற்றத்தை அறிமுகப்படுத்தினார் (ஒரு புத்தக அத்தியாயத்தில் வெளியிடப்பட்டது), அதை அவர் பிரதிபலிப்பு மாறுபாடு நுண்ணோக்கி (ஆர். சி. எம்) என்று அழைத்தார். ஒளியியல் அமைப்பில் தவறான ஒளியை மேலும் குறைக்க ஆன்டி-ஃப்ளெக்ஸ் நோக்கம் மற்றும் குறுக்கு துருவமுனைப்பிகள் என்று அழைக்கப்படுவதைப் பயன்படுத்துவதே முன்னேற்றமாகும். இன்று, இந்த திட்டம் முக்கியமாக பிரதிபலிப்பு குறுக்கீடு மாறுபாடு நுண்ணோக்கி (ஆர். ஐ. சி. எம்) என்று குறிப்பிடப்படுகிறது, இதன் பெயர் 1979 இல் பரேட்டர்-ஹான் மற்றும் கோன்ராட் பெக் ஆகியோரால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. இருப்பினும், IRM என்ற சொல் சில நேரங்களில் ஒரு RICM அமைப்பை விவரிக்கிறது. இந்த நுட்பத்தை விவரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் பெயர்களின் பெருக்கம் சில குழப்பங்களை ஏற்படுத்தியுள்ளது, மேலும் 1985 ஆம் ஆண்டிலேயே வெர்ஷுயெரென் அவர்களால் விவாதிக்கப்பட்டது. பாரைட்டர்-ஹான் மற்றும் கொன்ராட் பெக் ஆகியோர் இந்த நுட்பத்தை எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியுடன் தொடர்புபடுத்தினர், இது வெவ்வேறு பாலூட்டி உயிரணு கோடுகள் குறிப்பிட்ட குவிய ஒட்டுதல் தளங்களில் கண்ணாடி அடி மூலக்கூறுடன் ஒட்டிக்கொள்கின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது. கோட்பாடு இணைக்கப்பட்ட கலத்தின் உருவத்தை உருவாக்க, ஒரு குறிப்பிட்ட அலைநீளத்தின் ஒளி ஒரு துருவமுனைப்பு வழியாக அனுப்பப்படுகிறது. இந்த நேரியல் துருவப்படுத்தப்பட்ட ஒளி குறிக்கோளை நோக்கி ஒரு கற்றை பிளவால் பிரதிபலிக்கிறது, இது மாதிரியின் மீது ஒளியை மையமாகக் கொண்டுள்ளது. கண்ணாடி மேற்பரப்பு ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு பிரதிபலிக்கிறது மற்றும் துருவப்படுத்தப்பட்ட ஒளியை பிரதிபலிக்கும். கண்ணாடியால் பிரதிபலிக்கப்படாத ஒளி செல்லுக்குள் பயணிக்கும் மற்றும் செல் சவ்வால் பிரதிபலிக்கும். மூன்று சூழ்நிலைகள் ஏற்படலாம். முதலாவதாக, சவ்வு கண்ணாடிக்கு அருகில் இருக்கும்போது, கண்ணாடியிலிருந்து பிரதிபலித்த ஒளி ஒரு அலைநீளத்தின் பாதியாக மாற்றப்படுகிறது, இதனால் சவ்விலிருந்து பிரதிபலித்த ஒளி கண்ணாடி கட்டங்களிலிருந்து பிரதிபலித்த ஒளியுடன் ஒப்பிடும்போது ஒரு கட்ட மாற்றத்தைக் கொண்டிருக்கும், எனவே ஒருவருக்கொருவர் ரத்துசெய்யப்படும் (குறுக்கீடு). இந்த குறுக்கீடு இறுதிப் படத்தில் (படத்தில் இடது வழக்கு) ஒரு இருண்ட பிக்சலில் விளைகிறது. இரண்டாவதாக, சவ்வு கண்ணாடியுடன் இணைக்கப்படாதபோது, கண்ணாடியிலிருந்து பிரதிபலித்த ஒளியுடன் ஒப்பிடும்போது சவ்விலிருந்து வரும் பிரதிபலிப்பு ஒரு சிறிய கட்ட மாற்றத்தைக் கொண்டுள்ளது, எனவே அவை ஒன்றையொன்று ரத்து செய்யாது, இதன் விளைவாக படத்தில் ஒரு பிரகாசமான பிக்சல் (படத்தில் சரியான வழக்கு). மூன்றாவதாக, எந்த மாதிரியும் இல்லாதபோது, கண்ணாடியிலிருந்து பிரதிபலித்த ஒளி மட்டுமே கண்டறியப்பட்டு, இறுதி படத்தில் பிரகாசமான பிக்சல்களாக தோன்றும். பிரதிபலித்த ஒளி பீம் ஸ்ப்ளிட்டருக்குத் திரும்பிச் சென்று இரண்டாவது துருவமுனைப்பு வழியாகச் செல்லும், இது சிதறிய ஒளியை நீக்குகிறது, இறுதிப் படத்தை உருவாக்குவதற்காக டிடெக்டரை (பொதுவாக ஒரு சிசிடி கேமரா) அடைவதற்கு முன்பு. துருவமுனைப்பான்கள் சிதறிய ஒளியைக் குறைப்பதன் மூலம் செயல்திறனை அதிகரிக்க முடியும்; இருப்பினும் ஒரு உணர்திறன் டிஜிட்டல் கேமராவுடன் கூடிய நவீன அமைப்பில், அவை தேவையில்லை. கோட்பாடு பிரதிபலிப்பு என்பது ஒளிவிலகல் குறியீட்டில் ஏற்படும் மாற்றத்தால் ஏற்படுகிறது, எனவே ஒவ்வொரு எல்லையிலும் ஒளியின் ஒரு பகுதி பிரதிபலிக்கும். பிரதிபலிப்பின் அளவு பின்வரும் விதியின்படி பிரதிபலிப்பு குணகத்தால் வழங்கப்படுகிறதுஃ பிரதிபலிப்பு என்பது பிரதிபலித்த ஒளி தீவிரம் () மற்றும் உள்வரும் ஒளி தீவிரம் () ஆகியவற்றின் விகிதமாகும்ஃ கண்ணாடி (1.50-1.54, பட்டியலைப் பார்க்கவும்), நீர் (1.31, பட்டியலைப் பார்க்கவும்), செல் சவ்வு (1.48) மற்றும் சைட்டோசோல் (1.35) ஆகியவற்றிற்கான வழக்கமான ஒளிவிலகல் குறியீடுகளைப் பயன்படுத்தி, ஒவ்வொரு இடைமுகத்திலும் பிரதிபலிக்கும் ஒளியின் பின்னத்தை ஒருவர் கணக்கிடலாம். ஒளிவிலகல் குறியீடுகளுக்கு இடையிலான வேறுபாடு அதிகரிக்கும் போது பிரதிபலிப்பின் அளவு அதிகரிக்கிறது, இதன் விளைவாக கண்ணாடி மேற்பரப்புக்கும் கலாச்சார ஊடகத்திற்கும் இடையிலான இடைமுகத்திலிருந்து ஒரு பெரிய பிரதிபலிப்பு ஏற்படுகிறது (சுமார் தண்ணீருக்கு சமம்ஃ 1.31-1.33). இதன் பொருள் என்னவென்றால், ஒரு செல் இல்லாமல் படம் பிரகாசமாக இருக்கும், அதேசமயம் செல் இணைக்கப்படும்போது, நடுத்தர மற்றும் சவ்வுக்கு இடையிலான வேறுபாடு ஒரு பெரிய பிரதிபலிப்பை ஏற்படுத்துகிறது, இது கட்டத்தில் சற்று மாற்றப்படுகிறது, இதனால் கண்ணாடியால் பிரதிபலிக்கும் ஒளியில் குறுக்கீடு ஏற்படுகிறது. நடுத்தர-சவ்வு இடைமுகத்திலிருந்து பிரதிபலிக்கும் ஒளியின் வீச்சு சிதறல் காரணமாக குறைவதால், இணைக்கப்பட்ட பகுதி இருண்டதாகத் தோன்றும், ஆனால் முற்றிலும் கருப்பு நிறத்தில் இருக்காது. மாதிரியின் மீது கவனம் செலுத்தும் ஒளியின் கூம்பு சம்பவ ஒளியின் வெவ்வேறு கோணங்களுக்கு வழிவகுப்பதால், பரந்த அளவிலான குறுக்கீடு வடிவங்கள் உள்ளன. வடிவங்கள் 1 அலைநீளத்திற்கும் குறைவாக (பூஜ்ஜிய-வரிசை விளிம்பு) வேறுபடும்போது, வடிவங்கள் ஒன்றிணைகின்றன, இதன் விளைவாக தீவிரம் அதிகரிக்கிறது. 1 ஐ விட அதிகமான எண் துளை கொண்ட ஒரு குறிக்கோளைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் இதைப் பெறலாம். தேவைகள் ஐ. ஆர். எம். ஐப் பயன்படுத்தி உயிரணுக்களைப் படம்பிடிக்க, ஒரு நுண்ணோக்கிக்கு குறைந்தபட்சம் பின்வரும் கூறுகள் தேவைப்படுகின்றனஃ 1) ஆலசன் விளக்கு போன்ற ஒளி ஆதாரம், 2) ஒளியியல் வடிகட்டி (இது ஒரு சிறிய அலைநீள வரம்பைக் கடந்து செல்கிறது), மற்றும் 3) ஒரு பீம் ஸ்ப்ளிட்டர் (இது 50 சதவீதத்தை பிரதிபலிக்கிறது மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அலைநீளத்தில் 50 சதவீதத்தை கடத்துகிறது). ஒளி மூலமானது அதிக தீவிரம் கொண்ட ஒளியை உற்பத்தி செய்ய வேண்டும், ஏனெனில் பீம் ஸ்ப்ளிட்டர் மற்றும் மாதிரியால் நிறைய ஒளி இழக்கப்படும். வெவ்வேறு அலைநீளங்கள் வெவ்வேறு ஐஆர்எம் படங்களை விளைவிக்கின்றன; பெரிட்டர்-ஹான் மற்றும் சகாக்கள் தங்கள் பிடிகே 2 செல்களுக்கு, 546 என்எம் அலைநீளம் கொண்ட ஒளி 436 என்எம் அலைநீளம் கொண்ட நீல ஒளியை விட சிறந்த மாறுபாட்டை விளைவித்தது என்பதைக் காட்டியது. ஐஆர்எம் அடிப்படைக் கோட்பாட்டில் பல திருத்தங்கள் செய்யப்பட்டுள்ளன, அவற்றில் பெரும்பாலானவை பட உருவாக்கத்தின் செயல்திறன் மற்றும் விளைச்சலை அதிகரிக்கின்றன. பீம் ஸ்ப்ளிட்டர் மற்றும் மாதிரிக்கு இடையில் துருவமுனைப்புகளையும் கால் அலைத் தட்டையும் வைப்பதன் மூலம், நேரியல் துருவமுனைக்கப்பட்ட ஒளியை வட்ட துருவமுனைக்கப்பட்ட ஒளியாக மாற்றலாம், பின்னர் மீண்டும் நேரியல் துருவமுனைக்கப்பட்ட ஒளியாக மாற்றலாம், இது அமைப்பின் செயல்திறனை அதிகரிக்கிறது. வட்ட துருவமுனைப்பு கட்டுரை இந்த செயல்முறையை விரிவாக விவாதிக்கிறது. மேலும், முதல் துருவமுனைப்புடன் ஒப்பிடும்போது 90 டிகிரி சுழலும் இரண்டாவது துருவமுனைப்பைச் சேர்ப்பதன் மூலம், தவறான ஒளி டிடெக்டரை அடைவதைத் தடுக்க முடியும், இது சமிக்ஞை மற்றும் சத்தம் விகிதத்தை அதிகரிக்கிறது (வெர்சுரெனின் படம் 2 ஐப் பார்க்கவும்). உயிரியல் பயன்பாடுகள் உயிரியல் மாதிரிகளைப் படிக்க ஐஆர்எம் பயன்படுத்த பல வழிகள் உள்ளன. செல் ஒட்டுதல் மற்றும் செல் இடம்பெயர்வு ஆகியவற்றில் கவனம் செலுத்திய நுட்பத்தின் பயன்பாடுகளின் ஆரம்ப எடுத்துக்காட்டுகள். வெசிக்கிள் ஃப்யூஷன் மிக சமீபத்தில், குரோமாஃபின் உயிரணுக்களில் எக்ஸோசைட்டோசிஸ் பற்றி ஆய்வு செய்ய இந்த நுட்பம் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. டி. ஐ. சி. யைப் பயன்படுத்தி படம்பிடிக்கும்போது, குரோமாஃபின் செல்கள் சிறிய புரோட்டோஷன்களுடன் வட்டமான செல்களாகத் தோன்றும். அதே செல் ஐஆர்எம் பயன்படுத்தி படம்பிடிக்கப்படும் போது, கண்ணாடி மீது செல் தடம் சிறிய முன்முனைப்புகள் கொண்ட ஒரு இருண்ட பகுதி தெளிவாக பார்க்க முடியும். வெசிகிள்கள் சவ்வுடன் இணைக்கும்போது, அவை இருண்ட தடத்திற்குள் சிறிய ஒளி வட்டங்களாகத் தோன்றும் (வலது பலகையில் மேல் செல்லில் பிரகாசமான புள்ளிகள்). ஐ. ஆர். எம். ஐப் பயன்படுத்தி குரோமாஃபின் செல்களில் வெசிகிள் இணைவதற்கான ஒரு எடுத்துக்காட்டு திரைப்படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. 60 எம்எம் பொட்டாசியத்துடன் தூண்டப்பட்டவுடன், அடர்த்தியான கோர் துகள்களின் எக்ஸோசைட்டோசிஸின் விளைவாக குரோமாஃபின் உயிரணுவின் இருண்ட தடத்திற்குள் பல பிரகாசமான புள்ளிகள் தோன்றத் தொடங்குகின்றன. ஐ. ஆர். எம்-க்கு ஃப்ளோரசன்ட் லேபிள் தேவையில்லை என்பதால், இது பிற இமேஜிங் நுட்பங்களுடன் இணைக்கப்படலாம், அதாவது எபிஃப்ளோரசன்ஸ் மற்றும் டி. ஐ. ஆர். எஃப் நுண்ணோக்கி ஆகியவை புரத இயக்கவியலை வெசிகிள் எக்ஸோசைட்டோசிஸ் மற்றும் எண்டோசைட்டோசிஸ் ஆகியவற்றுடன் இணைந்து ஆய்வு செய்கின்றன. ஃப்ளோரசன்ட் லேபிள்கள் இல்லாததன் மற்றொரு நன்மை ஒளி நச்சுத்தன்மையைக் குறைப்பதாகும். குறிப்புகள் மேலும் வாசிப்பு மென்மையான பொருள் மற்றும் செல் ஒட்டுதலில் அளவு பிரதிபலிப்பு குறுக்கீடு மாறுபாடு நுண்ணோக்கி (ஆர்ஐசிஎம்), லாரண்ட் லிமோசின் மற்றும் கேயா சென்குப்தா, கெம்ப்ஃபிசெம் 2009,10,2752-2768. வெளிப்புற இணைப்புகள் ஆல்பர்ட் ஐன்ஸ்டீன் மருத்துவக் கல்லூரி ஐஆர்எம் பிரதிபலித்த கான்ஃபோகல் நுண்ணோக்கி நிக்கோன் நுண்ணோக்கி யூ ஒளியியல் நுண்ணோக்கி நுட்பங்கள் வீடியோ கிளிப்களைக் கொண்ட கட்டுரைகள்