内容发布更新时间 : 2024/4/27 17:07:13星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

激光共聚焦显微镜的原理与应用范围

激光扫描共聚焦显微镜是采用激光作为光源，在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦

原理和? 装置，并利用计算机对所观察的对象进行数字图象处理的一套观察、分析和输出系

统。把光学成像的分辨率提高了 30%~40%，使用紫外或可见光激发荧光探针，从而得到细

胞或组织内部微细结构的荧光图像，在亚细胞水平上观察生理信号及细胞形态的变化，成为

形态学，分子生物学，神经科学，药理学，遗传学等领域中新一代的研究工具。 ?

1??? 激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）的原理

从基本原理上讲,共聚焦显微镜是一种现代化的光学显微镜,它对普通光镜从技术上作了以下 几点改进:

1．1? 用激光做光源因为激光的单色性非常好,光源波束的波长相同,从根本上消除了色差。

1．? 2 采用共聚焦技术在物镜的焦平面上放置了一个当中带有小孔的挡板,将焦平面以外的杂

散光挡住,消除了球差;并进一步消除了色差

1．? 3? 采用点扫描技术将样品分解成二维或三维空间上的无数点,用十分细小的激光束(点光

源)逐点逐行扫描成像,再通过微机组合成一个整体平面的或立体的像。而传统的光镜是在场

光源下一次成像的,标本上每一点的图像都会受到相邻点的衍射光和散射光的干扰。这两种

图像的清晰度和精密度是无法相比的。

1．4 用计算机采集和处理光信号,并利用光电倍增管放大信号图 在共聚焦显微镜中,计算机代替了人眼或照相机进行观察、摄像,得到的图像是数字化的,可以

在电脑中进行处理,再一次提高图像的清晰度。而且利用了光电倍增管,可以将很微弱的信号

放大,灵敏度大大提高。由于综合利用了以上技术。可以说ＬＳＣＭ是显微镜制作技术、光

电技术、计算机技术的完美结合,是现代技术发展的必然产物。 ?

2??? ＬＳＣＭ在生物医学研究中的应用

目前,一台配置完备的ＬＳＣＭ在功能上已经完全能够取代以往的任何一种光学显微镜,

它相当于多种制作精良的常用光学显微镜的有机组合,如倒置光学显微镜、紫外线显微镜、

荧光显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜(ＰＨ)、微分干涉差显微镜

(ＤＩＣ)等,因此被称为

万能显微镜,通过它所得到的精细图像可使其他的显微镜图像无比逊色。

2．1 观察活细胞、活组织ＬＳＣＭ在不损伤细胞的前提下,对活组织、活细胞进行观察和测

量，这不仅省去了繁琐的样品前期处理过程(如脱水、脱蜡、染色等);而且观察过的样品还可

以继续用于其他的研究。这种功能对于细胞培养、转基因研究尤为重要。这可以说是ＬＳＣ Ｍ最大的优势。

2．2? 生化成分精确定位观察配合专用的分子探针,对于要检测的成分不仅可以定位到细胞水

平,还可以定位到亚细胞水平和分子水平

2．3? 动态观察在同一样品平面上随时间进行连续扫描,就可分析细胞结构、内含、和标记等

动力学变化。目前在这方面做得最多的是使用ＬＳＣＭ观察心肌或平滑肌细胞内游离钙、钠、 钾离子浓度或ｐＨ的动态变化。

2．4? 数据、图像的数字化用计算机代替了普通的照相机,得到的图像是数字化的,可及时输出

或长期储存,而且还可进一步加工处理。

2．5? 定量测量首先应用专一的荧光探针对样品进行染色,样品的荧