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                        激光共聚焦顯微鏡系統的原理和應用

                        更新時間:2022-08-18      點擊次數:750

                        激光掃描共聚焦顯微鏡是二十世紀80年代發展起來的一項具有劃時代的高科技產品,它是在熒光顯微鏡成像基礎上加裝了激光掃描裝置,利用計算機進行圖像處理,把光學成像的分辨率提高了30%--40%,使用紫外或可見光激發熒光探針,從而得到細胞或組織內部微細結構的熒光圖像,在亞細胞水平上觀察諸如Ca2+ 、PH值,膜電位等生理信號及細胞形態的變化,成為形態學,分子生物學,神經科學,藥理學,遺傳學等領域中新一代強有力的研究工具。

                         



                         




                        激光共聚焦顯微鏡系統基本原理


                        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,由探測針孔后的光點倍增管(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。



                         

                         


                        激光共聚焦顯微鏡應用領域

                         

                        激光共聚焦成像系統能夠用于觀察各種染色、非染色和熒光標記的組織和細胞等,觀察研究組織切片,細胞活體的生長發育特征,研究測定細胞內物質運輸和能量轉換。能夠進行活體細胞中離子和PH值變化研究(RATIO),神經遞質研究,微分干涉及熒光的斷層掃描,多重熒光的斷層掃描及重疊,熒光光譜分析熒光各項指標定量分析熒光樣品的時間延遲掃描及動態構件組織與細胞的三維動態結構構件,熒光共振能量的轉移的分析,熒光原位雜交研究(FISH),細胞骨架研究,基因定位研究,原位實時PCR產物分析,熒光漂白恢復研究(FRAP),胞間通訊研究,蛋白質間研究,膜電位與膜流動性等研究,完成圖像分析和三維重建等分析。

                         

                        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

                        生物化學:酶、核酸、FISH(熒光原位雜交)、受體分析

                        藥理學:藥物對細胞的作用及其動力學

                        生理學:膜受體、離子通道、細胞內離子含量、分布、動態

                        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

                        微生物學和寄生蟲學:細菌、寄生蟲形態結構

                        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

                        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

                         

                         



                        激光掃描共聚焦顯微鏡作為一項全新的實驗手段和強有力的研究工具,為我們解決一些以往研究工作中不能解決的技術難題創造了條件,因而必將得到更為廣泛的應用。隨著新軟件的不斷開發及各個學科的不斷發展和相互滲透,相信它還將會有更廣闊的發展前景。

                         


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