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激光共聚焦显微镜的工作原理及优点

提供 来源:      日期:2019年07月11日
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激光扫描共聚焦显微镜(简称CLSM)是一种现代生物医学成像仪器。它基于荧光显微镜的成像,并配备了激光扫描设备,使用紫外线或可见光来激发荧光探针。

 

 

一、激光共焦显微镜的优点

 

使用激光作为光源,在标记相应的荧光探针后,逐点扫描样品,逐层获得二维光学截面图像,具有“细胞CT”的功能。并可由计算机三维重建软件支持。获取三维图像并以任意角度旋转以观察细胞。

 

组织三维形状和空间关系.可以无损伤地观察活细胞和组织,动态测量活细胞的生理信息,如细胞内Ca离子浓度和pH值。

 

可对细胞膜流动性,细胞间通讯,细胞融合,细胞骨架弹性测量等,可作为“光刀”完成细胞内“手术”。该技术能够进行原位动态定量观察和活细胞和组织的测量。

 

激光共聚焦显微镜与传统的光学显微镜相比,激光共聚焦显微镜具有更高的分辨率,可以在形成清晰的三维图像的同时观察到多个荧光。

 

二、工作原理

 

传统的光学显微镜使用场源。样品上每个点的图像受到来自相邻点的衍射或散射光的干扰。激光共聚焦显微镜使用激光束照射针孔,以形成样品焦平面中每个点的点源。

 

扫描时,样品上的被照射点在探针针孔处成像,探针针孔后的点状倍增管(PMT)或冷耦合装置(cCCD)逐点或逐行接收,在计算机监视器屏幕上快速接收在其上形成荧光图像。

 

照明针孔和检测针孔相对于物镜的焦平面共轭,焦平面上的点同时聚焦在照明针孔和发射针孔上,焦平面外的点不在由此获得的探针针孔共焦图像是样品的光学截面,克服了普通显微镜图像模糊的缺点。

 

激光共聚焦显微镜是一套以激光为光源的观察,分析和输出系统,在传统光学显微镜的基础上采用共轭聚焦原理和装置,并利用计算机对观察进行数字图像处理。

 

使用紫外或可见光激发荧光探针,将光学成像的分辨率提高30%至40%,从而获得细胞或组织内的精细结构的荧光图像,并观察亚细胞水平的生理信号和细胞形态的变化。在形态学,分子生物学,神经科学,药理学,遗传学等领域的新一代研究工具。

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