共聚焦顯微鏡的基本原理

共聚焦顯微鏡的基本原理　　傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡使用的是場光源，標(biāo)本上每一點(diǎn)的圖像都會受到鄰近點(diǎn)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(jīng)照明針孔形成點(diǎn)光源對標(biāo)本內(nèi)焦平面的每一點(diǎn)掃描，標(biāo)本上的被照射點(diǎn)，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(diǎn)或逐線接收，迅速在計算機(jī)監(jiān)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(diǎn)同時聚焦于照明針孔和發(fā)射針孔，焦平面以外的點(diǎn)不會在探測針孔處成像，這樣得到的共聚焦圖像是標(biāo)本的光學(xué)橫斷面，克服了普通顯微鏡圖像模糊的缺點(diǎn)。　　共聚焦顯微鏡的生物領(lǐng)域　　細(xì)胞形態(tài)學(xué)分析（觀察細(xì)胞或組織內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)，如：細(xì)胞內(nèi)線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、微管、微絲、細(xì)胞橋、染色體等亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的形態(tài)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(xì)胞生物學(xué)：細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞骨架、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、流動性、受體、細(xì)胞器結(jié)構(gòu)和分布變化　　⒉生物化學(xué)：酶、核酸、FISH（熒光原位雜交）、受體分析　　⒊藥理學(xué)：藥物對細(xì)胞的作用及其動力學(xué)　　⒋生理學(xué)：膜受體、離子通道、細(xì)胞內(nèi)離子含量、分布、動態(tài)　　⒌神經(jīng)生物學(xué)：神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)、神經(jīng)遞質(zhì)的成分、運(yùn)輸和傳遞、遞質(zhì)受體、離子內(nèi)外流、神經(jīng)組織結(jié)構(gòu)、細(xì)胞分布　　⒍微生物學(xué)和寄生蟲學(xué)：細(xì)菌、寄生蟲形態(tài)結(jié)構(gòu)　　⒎病理學(xué)及臨床應(yīng)用：活檢標(biāo)本診斷、腫瘤診斷、自身免疫性疾病診斷、HⅣ等　　⒏遺傳學(xué)和組胚學(xué)：細(xì)胞生長、分化、成熟變化、細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)、染色體分析、基因表達(dá)、基因診斷　　醫(yī)學(xué)領(lǐng)域編輯　　共聚焦顯微鏡已經(jīng)在各種醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，分類如下：　　生物學(xué)　　⒈；細(xì)胞、組織的三維觀察和定量測量　　⒉；活細(xì)胞生理信號的動態(tài)監(jiān)測　　⒊；粘附細(xì)胞的分選　　⒋；細(xì)胞激光顯微外科和光陷阱功能　　⒌；光漂白后的熒光恢復(fù)　　⒍；在細(xì)胞凋亡研究中的應(yīng)用　　神經(jīng)科學(xué)　　⒈；定量熒光測定　　⒉；細(xì)胞內(nèi)離子的測定　　⒊；神經(jīng)細(xì)胞的形態(tài)觀察　　耳鼻喉學(xué)　　⒈；在內(nèi)耳毛細(xì)胞亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)研究上的應(yīng)用　　⒉；激光掃描共聚焦顯微鏡的熒光測鈣技術(shù)在內(nèi)耳毛細(xì)胞研究中的應(yīng)用　　⒊；激光掃描共聚焦顯微鏡在內(nèi)耳毛細(xì)胞離子通道研究上的應(yīng)用　　⒋；激光掃描共聚焦顯微鏡在嗅覺研究中的應(yīng)用　　腫瘤學(xué)　　⒈定量免疫熒光測定　　⒉細(xì)胞內(nèi)離子分析　　⒊圖像分析：腫瘤細(xì)胞的二維圖像分析　　⒋三維重建　　內(nèi)分泌學(xué)　　⒈細(xì)胞內(nèi)鈣離子的測定　　⒉免疫熒光定位及免疫細(xì)胞化學(xué)研究　　⒊細(xì)胞形態(tài)學(xué)研究：利用激光掃描共聚焦顯微鏡　　血液病　　⒈在血細(xì)胞形態(tài)及功能研究方面的應(yīng)用　　⒉在細(xì)胞凋亡研究中的應(yīng)用　　眼科應(yīng)用　　⒈利用激光掃描共聚焦顯微鏡觀察組織、細(xì)胞結(jié)構(gòu)　　⒉集合特殊的熒光染色在活體上觀察角膜外傷修復(fù)中細(xì)胞移行及成纖維細(xì)胞的出現(xiàn)　　⒊利用激光掃描共聚焦顯微鏡觀察視網(wǎng)膜中視神經(jīng)細(xì)胞的分布以及神經(jīng)原的樹枝狀形態(tài)　　⒋三維重建　　腎臟病　　可以系統(tǒng)觀察正常人腎小球系膜細(xì)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(jī)分析系統(tǒng)可從外觀到內(nèi)在結(jié)構(gòu)，從平面到立體，從靜態(tài)到動態(tài)，從形態(tài)到功能幾個方面對系膜細(xì)胞的認(rèn)識得到提高。