Hyperspectral Microscope System 
ระบบกล้องจุลทรรศน์ไฮเปอร์สเปกตรัล

ภาพรวมระบบ Hyperspectral Microscope

กล้องจุลทรรศน์ไฮเปอร์สเปกตรัล (Hyperspectral Microscope) เป็นกล้องจุลทรรศน์ที่รวมความสามารถของกล้องจุลทรรศน์ผสมผสานกับเทคโนโลยีการถ่ายภาพแบบสเปกตรัมเข้าด้วยกัน ทำให้สามารถจับภาพตัวอย่างได้ในหลายช่วงความยาวคลื่นแสงพร้อมกัน ได้ทั้งข้อมูลเชิงพื้นที่และข้อมูลสเปกตรัมของตัวอย่างในระดับจุลภาคในทุกจุดพิกเซลของภาพนั้นๆ แล้วกล้องจุลทรรศน์ไฮเปอร์สเปกตรัม

ทำให้สามารถรับข้อมูลสเปกตรัมที่มีความละเอียดสูงจากตัวอย่างในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน ในขณะเดียวกันก็จับโครงสร้างทางสัณฐานวิทยาของตัวอย่างทางชีวภาพได้

การรวมการถ่ายภาพและสเปกโทรสโกปี (Spectroscopy) นี้ทำให้เกิดการหลอมรวมภาพและสเปกตรัมอย่างราบรื่น ให้การวิเคราะห์สเปกตรัมที่แม่นยำยิ่งขึ้น ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ก้าวล้ำนี้รวมสาขาการถ่ายภาพและสเปกโทรสโกปีเข้าด้วยกันผ่านการถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัล ทำให้สามารถรับข้อมูลเชิงพื้นที่และเชิงสเปกตรัมได้พร้อมกัน

ข้อดีที่สำคัญ ได้แก่

• ความแม่นยำสูง: ความละเอียดของสเปกตรัมในระดับนาโนเมตร ครอบคลุมช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่รังสี UV แสงที่มองเห็นได้ ไปจนถึงอินฟราเรด
• ประสิทธิภาพสูง: ตรวจจับข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว พร้อมการประมวลผลข้อมูลที่รวดเร็ว
• สามารถวัดในแหล่งกำเนิด (In Situ Capability): ไม่จำเป็นต้องย้ายหรือถ่ายโอนวัตถุที่ทำการวัด
• ไม่ทำลายตัวอย่าง (Non-Destructive): ใช้แสงสว่างเท่าที่จำเป็น โดยไม่มีการสัมผัสทางกายภาพหรือก่อให้เกิดความเสียหายกับตัวอย่าง

การถ่ายภาพสเปกตรัมเป็นเทคนิคที่รวมการวัดสเปกตรัมกับการถ่ายภาพดิจิทัลไว้ด้วยกัน ต่างจากกล้องทั่วไปที่จับแสงเป็นสีแดง สีน้ำเงิน และสีเขียวภายในช่วงสเปกตรัมที่มองเห็นได้ กล้องถ่ายภาพสเปกตรัมสามารถจับแสงในช่วงความยาวคลื่นช่วงสั้นโดยเริ่มจากช่วง UV ผ่านช่วงที่มองเห็นได้ และ ช่วงอินฟราเรดของสเปกตรัม ความสามารถในการตรวจสอบสเปกตรัมที่กว้างช่วยให้ระบุและแยกแยะสารต่างๆ ที่ไม่สามารถแยกได้ด้วยสายตาในสสารตัวอย่างได้ง่ายขึ้น ด้วยสีหรือความแตกต่างทางเคมี ซึ่งการถ่ายภาพสเปกตรัมสามารถแบ่งออกเป็น

• ภาพถ่ายแบบมัลติสเปกตรัม Multispectral Imaging (MSI)
• ภาพถ่ายไฮเปอร์สเปกตรัม Hyperspectral Imaging (HSI)


ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง Multispectral Imaging และ Hyperspectral Imaging คือความละเอียดของสเปกตรัม กล้อง Hyperspectral Imaging จะวัดแสงในแถบความยาวคลื่นที่แคบจำนวนมาก


กลไกการทำงานของกล้องจุลทรรศน์ไฮเปอร์สเปกตรัล

• เก็บข้อมูลหลายช่วงคลื่นแสง: ในแต่ละพิกเซลของภาพ จะมีข้อมูลความยาวคลื่นจำนวนมาก (ร้อยๆ ช่วง) ไม่ใช่แค่ RGB เหมือนกล้องทั่วไป
• การวิเคราะห์เชิงสเปกตรัม: สามารถบอกได้ว่าสิ่งที่เรากำลังดูอยู่มีองค์ประกอบทางเคมีอะไร หรือเป็นเนื้อเยื่อประเภทใด โดยไม่ต้องใช้สีเคมี (staining)
• แสดงผลเป็นภาพ + ข้อมูลสเปกตรัม: ช่วยให้เห็นว่าเนื้อเยื่อบางจุดแตกต่างจากจุดอื่นอย่างไร

การใช้งาน Hyperspectral Microscope ในชีววิทยาของเซลล์

ตัวอย่างการใช้งาน Hyperspectral Microscope

กล้องจุลทรรศน์ไฮเปอร์สเปกตรัล (Hypersectral Microscope) สามารถประยุกต์ใช้งานได้หลากหลายในงานวิจัยทางวิทยาศาสตร์ชีวภาพ โดยเฉพาะด้านจุลกายวิภาคศาสตร์ เซลล์วิทยา และวัสดุชีวภาพ ซึ่งสามารถแสดงผลในรูปแบบภาพเรืองแสงความละเอียดสูง ร่วมกับกราฟสเปกตรัมเฉพาะตำแหน่ง เพื่อการวิเคราะห์เชิงลึกระดับเซลล์และโครงสร้างนาโน

ระบบกล้องจุลทรรศน์ไฮเปอร์สเปกตรัลขั้นสูง การสร้างภาพแบบ 3 มิติ

(Hyperspectral ultra microscopic system 3D image construction)

การใช้งานร่วมกับเทคนิค Fluorescent

การใช้เทคนิคฟลูออเรสเซนต์ (Fluorescent Application) ในการวินิจฉัยทางการแพทย์ โดยเฉพาะร่วมกับ กล้องจุลทรรศน์ไฮเปอร์สเปกตรัล (Hyperspectral Microscope) ถือเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังมากในการวิเคราะห์เซลล์ในระดับลึกและแม่นยำสูง ซึ่งมีบทบาทสำคัญอย่างมากในวงการแพทย์ โดยเฉพาะในการตรวจหา เซลล์มะเร็ง หรือ เชื้อโรคเฉพาะ ได้อย่างแม่นยำและตรงจุด

ประโยชน์ของการใช้งาน

1. แยกแยะสารเรืองแสงหลายชนิดพร้อมกันได้ (Multiplexing)
   โดยทั่วไป หากใช้สารเรืองแสง 2 ชนิดที่สีคล้ายกัน (เช่น เขียว-เหลือง) กล้องธรรมดาจะสับสนแยกไม่ได้ แต่กล้องจุลทรรศน์ไฮเปอร์สเปกตรัล (Hyperspectral Microscope) สามารถแยกสเปกตรัมของแสงออกเป็นกราฟละเอียด จึงสามารถบอกได้ว่าแสงที่เห็นมาจากสารชนิดใด
2. แม่นยำขึ้น ไม่สับสนกับแสงรบกวน
   ตัวอย่างที่มีแสง autofluorescence (แสงเรืองแสงจากเซลล์เอง) อาจรบกวนกล้องทั่วไป แต่ hyperspectral จะสามารถแยก autofluorescence ออกจากสัญญาณจริงได้
3. สร้างภาพเชิงสเปกตรัมของเซลล์
   ได้ภาพที่ไม่ใช่แค่ ดูว่าสีอยู่ตรงไหน แต่ ดูว่าสารเคมีหรือโปรตีนอะไรอยู่ตรงไหน ด้วย
4. วิเคราะห์แบบไม่ทำลายเซลล์ (non-destructive)
   ใช้สารเรืองแสงปริมาณน้อยบางกรณีสามารถดูเซลล์ที่ยังมีชีวิต (live-cell imaging) ได้ด้วย

ประเภทของ Hyperspectral Microscope

ประเภทการวิจัย:

ระบบกล้องจุลทรรศน์ไฮเปอร์สเปกตรัล 
(Hyperspectral Microscope System)

รองรับทั้งแบบตั้งตรงและกลับหัวในงานเรืองแสง
(Upright and Inverted Fluorescence Series)

ข้อมูลจำเพาะ Hyperspectral Microscope [แบบจำลอง]

ผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้อง

ช่องทางการติดต่อ