光掃描共焦顯微鏡(Laser Scanning Confocal Microscope,LSCM)是上世紀(jì)80年代開始投入實(shí)際應(yīng)用的一種顯微設(shè)備。與普通光學(xué)顯微鏡相比,LSCM具有更高的分辨率和放大倍率,并可以對(duì)觀測樣品進(jìn)行分層掃描,實(shí)現(xiàn)樣品的三維重建和測量分析; 與電子顯微鏡相比,LSCM可以在亞細(xì)胞水平上觀察諸如Ca2+、pH值和膜電位等生理信號(hào)及活細(xì)胞形態(tài)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)變化。因此,這項(xiàng)產(chǎn)品的面世是顯微成像技術(shù)發(fā)展史中具有劃時(shí)代意義的重大進(jìn)展。LSCM在形態(tài)學(xué)、分子細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)學(xué)、藥理學(xué)、遺傳學(xué)等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,以及材料學(xué)、地質(zhì)學(xué)、水利學(xué)等工業(yè)工程領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。根據(jù)應(yīng)用方向的不同,可分為生物用激光掃描共焦顯微鏡和工業(yè)用激光掃描共焦顯微鏡。
;}"_hLX iZ} w>1 =ZR9zL=h 一.LSCM的基本原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
GVP"~I~/: (n_lu=E70 普通光學(xué)顯微鏡使用的鹵素?zé)艄庠礊榛旌瞎猓庾V范圍寬,成像時(shí)樣品上每個(gè)照光點(diǎn)均會(huì)受到色差影響以及由照射光引起的散射和衍射的干擾,影響成像質(zhì)量。而LSCM結(jié)構(gòu)上采用精密共焦空間濾波,形成物象共軛的獨(dú)特設(shè)計(jì),激光經(jīng)物鏡焦平面上針孔形成點(diǎn)光源對(duì)樣品掃描,于測量透鏡焦平面的探測針孔處經(jīng)空間濾波后,有效地抑制同焦平面上非測量光點(diǎn)形成的雜散熒光和樣品不同焦平面發(fā)射來的干擾熒光。這是因?yàn)楣鈱W(xué)系統(tǒng)物象共軛,只有物鏡焦平面上的點(diǎn)經(jīng)針孔空間濾波才能形成光點(diǎn)圖像,掃描后可得到信噪比極高的光學(xué)斷層圖像,分辨率比普通光學(xué)顯微鏡提高1.4倍。LSCM的光源為激光,單色性好,基本消色差,成像聚焦后焦深小,縱向分辨率高,可無損傷地對(duì)樣品作不同深度的層掃描和熒光強(qiáng)度測量,不同焦平面的光學(xué)切片經(jīng)三維重建后能得到樣品的三維立體結(jié)構(gòu),這種功能被形象地稱為“顯微CT”。
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