雷射共聚掃描顯微鏡

技術原理

從一個點光源發射的探測光通過透鏡聚焦到被觀測物體上，如果物體恰在焦點上，那么反射光通過原透鏡應當匯聚回到光源，這就是所謂的共聚焦，簡稱共焦。

共焦顯微鏡[Confocal Laser Scanning Microscope(CLSM或LSCM)]在反射光的光路上加上了一塊半反半透鏡(dichroic mirror)，將已經通過透鏡的反射光折向其它方向，在其焦點上有一個帶有針孔(pinhole)，小孔就位於焦點處，擋板後面是一個光電倍增管(photomultiplier tube，PMT)。可以想像，探測光焦點前後的反射光通過這一套共焦系統，必不能聚焦到小孔上，會被擋板擋住。於是光度計測量的就是焦點處的反射光強度。其意義是：通過移動透鏡系統可以對一個半透明的物體進行三維掃描。

傳統的光學顯微鏡使用的是場光源，標本上每一點的圖像都會受到鄰近點的衍射或散射光的干擾；雷射掃描共聚焦顯微鏡利用雷射束經照明針孔形成點光源對標本內焦平面的每一點掃描，標本上的被照射點，在探測針孔處成像，由探測針孔後的光點倍增管（PMT）或冷電耦器件（CCCD）逐點或逐線接收，迅速在計算機監視器螢幕上形成螢光圖像。照明針孔與探測針孔相對於物鏡焦平面是共軛的，焦平面上的點同時聚焦於照明針孔和發射針孔，焦平面以外的點不會在探測針孔處成像，這樣得到的共聚焦圖像是標本的光學橫斷面，克服了普通顯微鏡圖像模糊的缺點。

研發歷史

雷射掃描共聚焦顯微鏡在螢光顯微鏡成像基礎上加裝了雷射掃描裝置，利用計算機進行圖像處理，把光學成像的解析度提高了30%--40%，使用紫外或可見光激發螢光探針，從而得到細胞或組織內部微細結構的螢光圖像，在亞細胞水平上觀察諸如Ca2+ 、PH值，膜電位等生理信號及細胞形態的變化，成為形態學，分子生物學，神經科學，藥理學，遺傳學等領域中新一代強有力的研究工具。雷射共聚焦成像系統能夠用於觀察各種染色、非染色和螢光標記的組織和細胞等，觀察研究組織切片，細胞活體的生長發育特徵，研究測定細胞內物質運輸和能量轉換。能夠進行活體細胞中離子和PH值變化研究（RATIO），神經遞質研究，微分干涉及螢光的斷層掃描，多重螢光的斷層掃描及重疊，螢光光譜分析螢光各項指標定量分析螢光樣品的時間延遲掃描及動態構件組織與細胞的三維動態結構構件，螢光共振能量的轉移的分析，螢光原位雜交研究（FISH），細胞骨架研究，基因定位研究，原位實時PCR產物分析，螢光漂白恢復研究（FRAP），胞間通訊研究，蛋白質間研究，膜電位與膜流動性等研究，完成圖像分析和三維重建等分析。

套用領域

雷射共聚焦顯微鏡系統套用領域：　涉及醫學、動植物科研、生物化學、細菌學、細胞生物學、組織胚胎、食品科學、遺傳、藥理、生理、光學、病理、植物學、神經科學、海洋生物學、材料學、電子科學、力學、石油地質學、礦產學。

套用範圍：

細胞形態學分析（觀察細胞或組織內部微細結構，如：細胞內線粒體、內質網、高爾基體、微管、微絲、細胞橋、染色體等亞細胞結構的形態特徵；半定量免疫螢光分析）；螢光原位雜交研究；基因定位研究及三維重建分析。

雷射共聚掃描顯微鏡

基本介紹

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