激光共聚焦顯微鏡原理 共聚焦顯微鏡原理和應(yīng)用范圍

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1、激光共聚焦顯微鏡原理共聚焦顯微鏡原理和應(yīng)用范圍激光共聚焦顯微鏡的原理與應(yīng)用范圍激光掃描共聚焦顯微鏡是采用激光作為光源，在傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡基礎(chǔ)上采用共軛聚焦原理和裝置，并利用計(jì)算機(jī)對(duì)所觀察的對(duì)象進(jìn)行數(shù)字圖象處理的一套觀察、分析和輸出系統(tǒng)。把光學(xué)成像的分辨率提高了30%~40%，使用紫外或可見光激發(fā)熒光探針，從而得到細(xì)胞或組織內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)的熒光圖像，在亞細(xì)胞水平上觀察生理信號(hào)及細(xì)胞形態(tài)的變化，成為形態(tài)學(xué)，分子生物學(xué)，神經(jīng)科學(xué)，藥理學(xué)，遺傳學(xué)等領(lǐng)域中新一代的研究工具。114激光共聚焦顯微鏡原理共聚焦顯微鏡原理和應(yīng)用范圍激光共聚焦顯微鏡的原理與應(yīng)用范圍激光掃描共聚焦顯微鏡是采用激光作為

2、光源，在傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡基礎(chǔ)上采用共軛聚焦原理和裝置，并利用計(jì)算機(jī)對(duì)所觀察的對(duì)象進(jìn)行數(shù)字圖象處理的一套觀察、分析和輸出系統(tǒng)。把光學(xué)成像的分辨率提高了30%~40%，使用紫外或可見光激發(fā)熒光探針，從而得到細(xì)胞或組織內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)的熒光圖像，在亞細(xì)胞水平上觀察生理信號(hào)及細(xì)胞形態(tài)的變化，成為形態(tài)學(xué)，分子生物學(xué)，神經(jīng)科學(xué)，藥理學(xué)，遺傳學(xué)等領(lǐng)域中新一代的研究工具。114激光共聚焦顯微鏡原理共聚焦顯微鏡原理和應(yīng)用范圍激光共聚焦顯微鏡的原理與應(yīng)用范圍激光掃描共聚焦顯微鏡是采用激光作為光源，在傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡基礎(chǔ)上采用共軛聚焦原理和裝置，并利用計(jì)算機(jī)對(duì)所觀察的對(duì)象進(jìn)行數(shù)字圖象處理的一套觀察、分析和

3、輸出系統(tǒng)。把光學(xué)成像的分辨率提高了30%~40%，使用紫外或可見光激發(fā)熒光探針，從而得到細(xì)胞或組織內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)的熒光圖像，在亞細(xì)胞水平上觀察生理信號(hào)及細(xì)胞形態(tài)的變化，成為形態(tài)學(xué)，分子生物學(xué)，神經(jīng)科學(xué)，藥理學(xué)，遺傳學(xué)等領(lǐng)域中新一代的研究工具。114激光掃描共聚焦顯微鏡（LSCM）的原理從基本原理上講,共聚焦顯微鏡是一種現(xiàn)代化的光學(xué)顯微鏡,它對(duì)普通光鏡從技術(shù)上作了以下幾點(diǎn)改進(jìn):1．1用激光做光源因?yàn)榧す獾膯紊苑浅：?光源波束的波長(zhǎng)相同,從根本上消除了色差。1．2采用共聚焦技術(shù)在物鏡的焦平面上放置了一個(gè)當(dāng)中帶有小孔的擋板,將焦平面以外的雜散光擋住,消除了球差;并進(jìn)一步消除了色差1

4、．3采用點(diǎn)掃描技術(shù)將樣品分解成二維或三維空間上的無(wú)數(shù)點(diǎn),用十分細(xì)小的激光束(點(diǎn)光源)逐點(diǎn)逐行掃描成像,再通過(guò)微機(jī)組合成一個(gè)整體平面的或立體的像。而傳統(tǒng)的光鏡是在場(chǎng)光源下一次成像的,標(biāo)本上每一點(diǎn)的圖像都會(huì)受到相鄰點(diǎn)的衍射光和散射光的干擾。這兩種圖像的清晰度和精密度是無(wú)法相比的。1．4用計(jì)算機(jī)采集和處理光信號(hào),并利用光電倍增管放大信號(hào)圖在共聚焦顯微鏡中,計(jì)算機(jī)代替了人眼或照相機(jī)進(jìn)行觀察、攝像,得到的圖像是數(shù)字化的,可以在電腦中進(jìn)行處理,再一次提高圖像的清晰度。而且利用了光電倍增管,可以將很微弱的信號(hào)放大,靈敏度大大提高。由于綜合利用了以上技術(shù)?？梢哉f(shuō)ＬＳＣＭ是顯微鏡制作技術(shù)、光電

5、技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的完美結(jié)合,是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物。214ＬＳＣＭ在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用目前,一臺(tái)配置完備的ＬＳＣＭ在功能上已經(jīng)完全能夠取代以往的任何一種光學(xué)顯微鏡,它相當(dāng)于多種制作精良的常用光學(xué)顯微鏡的有機(jī)組合,如倒置光學(xué)顯微鏡、紫外線顯微鏡、熒光顯微鏡、暗視野顯微鏡、相差顯微鏡(ＰＨ)、微分干涉差顯微鏡(ＤＩＣ)等,因此被稱為萬(wàn)能顯微鏡,通過(guò)它所得到的精細(xì)圖像可使其他的顯微鏡圖像無(wú)比遜色。2．1觀察活細(xì)胞、活組織ＬＳＣＭ在不損傷細(xì)胞的前提下,對(duì)活組織、活細(xì)胞進(jìn)行觀察和測(cè)量，這不僅省去了繁瑣的樣品前期處理過(guò)程(如脫水、脫蠟、染色等);而且觀察過(guò)的樣品還可以繼續(xù)用于其他的研

6、究。這種功能對(duì)于細(xì)胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因研究尤為重要。這可以說(shuō)是ＬＳＣＭ最大的優(yōu)勢(shì)。2．2生化成分精確定位觀察配合專用的分子探針,對(duì)于要檢測(cè)的成分不僅可以定位到細(xì)胞水平,還可以定位到亞細(xì)胞水平和分子水平2．3動(dòng)態(tài)觀察在同一樣品平面上隨時(shí)間進(jìn)行連續(xù)掃描,就可分析細(xì)胞結(jié)構(gòu)、內(nèi)含、和標(biāo)記等動(dòng)力學(xué)變化。目前在這方面做得最多的是使用ＬＳＣＭ觀察心肌或平滑肌細(xì)胞內(nèi)游離鈣、鈉、鉀離子濃度或ｐＨ的動(dòng)態(tài)變化。2．4數(shù)據(jù)、圖像的數(shù)字化用計(jì)算機(jī)代替了普通的照相機(jī),得到的圖像是數(shù)字化的,可及時(shí)輸出或長(zhǎng)期儲(chǔ)存,而且還可進(jìn)一步加工處理。2．514定量測(cè)量首先應(yīng)用專一的熒光探針對(duì)樣品進(jìn)行染色,樣品的熒光強(qiáng)度和所測(cè)

7、成分的含量呈正比,如果其余條件固定,通過(guò)對(duì)比各組樣品之間的熒光強(qiáng)度值,可得出特定成分的含量比。3華中地區(qū)有激光共聚焦顯微鏡機(jī)構(gòu)的品牌和技術(shù)參數(shù)3．1中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所，3．2湖南中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院代謝內(nèi)分泌研究所LSCM(BIO-ROD1024,HOMELHEMPSTEAD,UK發(fā)表過(guò)應(yīng)用激光掃描共聚焦顯微鏡觀察骨組織為損傷的實(shí)驗(yàn)研究3．3華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科激光掃描共聚焦顯微鏡(ＭＲＣ1024型),美國(guó)ＢｉｏＲａｄ公司生產(chǎn)發(fā)表過(guò)激光掃描共聚焦顯微鏡檢測(cè)核因子κＢ4激光掃描共