激光掃描共聚焦顯微鏡是(shì)采用(yòng)激光作為光源,在傳統(tǒng)光學顯微鏡基礎上采用共(gòng)軛聚焦原理和裝置,並利用計算機對所觀(guān)察的對象進(jìn)行(háng)數字(zì)圖象(xiàng)處理的一套觀察、分析和輸出係統。把光學(xué)成像的(de)分辨率提高了30%~40%,使用紫外或可見光激發熒光探針,從而得到細(xì)胞或組織內部微細結構的熒光圖像,在亞細(xì)胞水平上觀(guān)察生理信號及(jí)細胞形態的變化,成為形態學,分(fèn)子生物學,神經科學,藥理學,遺傳學等領域中新一代的研究工具。

激光掃描共聚焦顯微鏡的原理

從基本原理上講,共聚焦顯微鏡(jìng)是一種現代化的光學顯微鏡(jìng),它對普通光鏡從技術上作了以下幾點改進:

1采用點掃描技術將樣(yàng)品分解成二維或三維空間上的無數點,用十分細小的激光束(點光源)逐點逐行掃描成像,再通過微機組合成一個(gè)整體平麵的或立體(tǐ)的像。而傳統的光鏡是在(zài)場光源下(xià)一(yī)次成像的,標本上每一點的圖像都會受到相鄰點的衍射光和散射光(guāng)的幹擾。這兩種圖像的清晰(xī)度和精密度是無法相比的。

2用(yòng)計算機(jī)采集和處理光信號,並利用光電倍增管放大信號圖

3用激光做光源因(yīn)為激光的單色性非常好,光源(yuán)波束的(de)波長(zhǎng)相同,從根本上消(xiāo)除了色差。

4采用共聚焦技(jì)術在物鏡的焦平麵上放置了一個當中帶有小孔的擋(dǎng)板,將(jiāng)焦平麵以外的雜散光擋住,消除了球差;並進(jìn)一(yī)步消除了色(sè)差

在共聚焦(jiāo)顯微鏡中,計(jì)算機代替了人眼或照相機進行觀察、攝像,得到的圖像是(shì)數字化的,可以在電腦中進行處理,再一次提高圖(tú)像的清晰度(dù)。而且利用了光電倍增管,可以將很微弱的信號放大(dà),靈(líng)敏度大大提高。由於綜合利用(yòng)了(le)以(yǐ)上技術。可以說LSCM是顯微鏡(jìng)製作技術、光電技術、計算機技(jì)術的(de)完美(měi)結合,是現代技術發展的必然產物。

激光掃描共聚焦顯(xiǎn)微鏡在(zài)生物醫學(xué)研究中的應用(yòng)

目前,一台配置完備的LSCM在功能上已經完全能夠取代(dài)以往的任何一種(zhǒng)光學顯微鏡,它相當於多種製作精良的常用光學(xué)顯微鏡(jìng)的有機組合,如倒置光學顯微(wēi)鏡、紫外線顯微鏡、熒光顯微鏡、暗視野顯微鏡、相差顯(xiǎn)微鏡(PH)、微分幹涉差顯微(wēi)鏡(DIC),因此被稱(chēng)為萬能顯(xiǎn)微鏡,通過它所得到的精細圖像可使其他的顯微鏡圖像無比遜色(sè)。

1生化(huà)成分精確定位觀察配合專用的分子探針,對於要檢測的成分不僅可以定位到細胞

2觀察活細胞、活組織LSCM在不損傷細胞的前提下,對活組織、活細胞進行觀察和測(cè)量,這不僅省去了繁瑣的樣品前(qián)期處理過程(如脫水、脫蠟、染色等);而且觀察過的樣品還可以繼續用於其他的研究。這種功能對於細胞培養、轉基因研究尤為重要。這可以說是LSCM最大的優勢。

3定量測量首先應用專一的熒光探針(zhēn)對樣品進行染色,樣品的熒光強度和所(suǒ)測成分(fèn)的含量呈(chéng)正比,如果其餘條件固定,通過對比各組樣品之間(jiān)的熒光強度值,可得出特定成分的含(hán)量比。

4動態觀察在同一樣品平麵上隨時間進行連續掃描,就可分析細(xì)胞結構、內含、和標(biāo)記等動力學變化。目前在這方(fāng)麵做(zuò)得最多的是使用LSCM觀察心肌或平滑肌細胞內遊離鈣、鈉、鉀離子濃度或pH的動態(tài)變化。

5數據、圖像的數字(zì)化用計算機代替了(le)普通的照相機(jī),得到的圖像是數(shù)字化的,可及時輸出或長期儲存,而且還可進一步加工處理。