共聚焦顯微鏡的基本原理

共聚焦顯微鏡的基本原理

共聚焦顯微鏡的基本原理　　傳統的光學顯微鏡使用的是場光源，標本上每一點的圖像都會受到鄰近點的衍射或散射光的干擾；激光掃描共聚焦顯微鏡利用激光束經照明針孔形成點光源對標本內焦平面的每一點掃描，標本上的被照射點，在探測針孔處成像，由探測針孔后的光電倍增管（PMT）或冷電耦器件（cCCD）逐點或逐線接收，迅速在計算機監視器屏幕上形成熒光圖像。照明針孔與探測針孔相對于物鏡焦平面是共軛的，焦平面上的點同時聚焦于照明針孔和發射針孔，焦平面以外的點不會在探測針孔處成像，這樣得到的共聚焦圖像是標本的光學橫斷面，克服了普通顯微鏡圖像模糊的缺點。　　共聚焦顯微鏡的生物領域　　細胞形態學分析（觀察細胞或組織內部微細結構，如：細胞內線粒體、內質網、高爾基體、微管、微絲、細胞橋、染色體等亞細胞結構的形態特征；半定量免疫熒光分析）；熒光原位雜交研究；基因定位研究及三維重建分析。　　⒈細胞生物學：細胞結構、細胞骨架、細胞膜結構、流動性、受體、細胞器結構和分布變化　　⒉生物化學：酶、核酸、FISH（熒光原位雜交）、受體分析　　⒊藥理學：藥物對細胞的作用及其動力學　　⒋生理學：膜受體、離子通道、細胞內離子含量、分布、動態　　⒌神經生物學：神經細胞結構、神經遞質的成分、運輸和傳遞、遞質受體、離子內外流、神經組織結構、細胞分布　　⒍微生物學和寄生蟲學：細菌、寄生蟲形態結構　　⒎病理學及臨床應用：活檢標本診斷、腫瘤診斷、自身免疫性疾病診斷、HⅣ等　　⒏遺傳學和組胚學：細胞生長、分化、成熟變化、細胞的三維結構、染色體分析、基因表達、基因診斷　　醫學領域編輯　　共聚焦顯微鏡已經在各種醫學領域廣泛應用，分類如下：　　生物學　　⒈；細胞、組織的三維觀察和定量測量　　⒉；活細胞生理信號的動態監測　　⒊；粘附細胞的分選　　⒋；細胞激光顯微外科和光陷阱功能　　⒌；光漂白后的熒光恢復　　⒍；在細胞凋亡研究中的應用　　神經科學　　⒈；定量熒光測定　　⒉；細胞內離子的測定　　⒊；神經細胞的形態觀察　　耳鼻喉學　　⒈；在內耳毛細胞亞細胞結構研究上的應用　　⒉；激光掃描共聚焦顯微鏡的熒光測鈣技術在內耳毛細胞研究中的應用　　⒊；激光掃描共聚焦顯微鏡在內耳毛細胞離子通道研究上的應用　　⒋；激光掃描共聚焦顯微鏡在嗅覺研究中的應用　　腫瘤學　　⒈定量免疫熒光測定　　⒉細胞內離子分析　　⒊圖像分析：腫瘤細胞的二維圖像分析　　⒋三維重建　　內分泌學　　⒈細胞內鈣離子的測定　　⒉免疫熒光定位及免疫細胞化學研究　　⒊細胞形態學研究：利用激光掃描共聚焦顯微鏡　　血液病　　⒈在血細胞形態及功能研究方面的應用　　⒉在細胞凋亡研究中的應用　　眼科應用　　⒈利用激光掃描共聚焦顯微鏡觀察組織、細胞結構　　⒉集合特殊的熒光染色在活體上觀察角膜外傷修復中細胞移行及成纖維細胞的出現　　⒊利用激光掃描共聚焦顯微鏡觀察視網膜中視神經細胞的分布以及神經原的樹枝狀形態　　⒋三維重建　　腎臟病　　可以系統觀察正常人腎小球系膜細胞的斷層掃描影像及三維立體影像水平，使圖像更加清晰，從計算機分析系統可從外觀到內在結構，從平面到立體，從靜態到動態，從形態到功能幾個方面對系膜細胞的認識得到提高。