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激光共焦顯微鏡是近代生物醫(yī)學(xué)圖象儀器。它是在熒光顯微鏡成象的基礎(chǔ)上加裝激光掃描裝置，使用紫外光或可見(jiàn)光激發(fā)熒光探針。
利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖象處理，從而得到細(xì)胞或組織內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)的熒光圖象，以及在亞細(xì)胞水平上觀察諸如Ca2+、pH值、膜電位等生理信號(hào)及細(xì)胞形態(tài)的變化。
激光共焦顯微鏡是20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來(lái)并得到廣泛應(yīng)用的新技術(shù)，它是激光、電子攝像和計(jì)算機(jī)圖像處理等現(xiàn)代高科技手段滲透，并與傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡結(jié)合產(chǎn)生的先進(jìn)的細(xì)胞分子生物學(xué)分析儀器，在生物及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已經(jīng)成為生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究的*工具。
傳統(tǒng)熒光顯微鏡使用熒光物質(zhì)標(biāo)志細(xì)胞中的特定結(jié)構(gòu)，不僅圖像與背景的對(duì)比度增強(qiáng)，而且由于許多熒光顯微鏡的光源使用短波長(zhǎng)的紫外光，大大提高了分辨率(δ=0.61·λ/NA，其中δ為顯微鏡的分辨率;
λ為照明光線的波長(zhǎng);NA為物鏡的數(shù)值孔徑)。但當(dāng)所觀察的熒光標(biāo)本稍厚時(shí)，傳統(tǒng)熒光顯微鏡一個(gè)難以克服的缺點(diǎn)就顯現(xiàn)出來(lái):焦平面以外的熒光結(jié)構(gòu)模糊、發(fā)虛。原因是大多數(shù)生物學(xué)標(biāo)本是層次區(qū)別的重疊結(jié)構(gòu)(如耳蝸基底膜。
其實(shí)是外毛細(xì)胞、多種支持細(xì)胞、神經(jīng)纖維等組成的空間結(jié)構(gòu)),，在普通光學(xué)顯微鏡下聚焦平面的變化，會(huì)表現(xiàn)出不同的形態(tài)。假若熒光標(biāo)記的結(jié)構(gòu)在不同層次上都有分布，且重疊在一起，反射熒光顯微鏡不僅從焦平面上收集光量，而且來(lái)自焦平面上方或下方的散射熒光也被物鏡所接收，熒光顯微鏡的光學(xué)分辨率就要大大降低。
在傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡基礎(chǔ)上，激光掃描共聚焦顯微鏡用激光作為光源，采用共軛聚焦原理和裝置，并利用計(jì)算機(jī)對(duì)所觀察的對(duì)象進(jìn)行數(shù)字圖像處理觀察、分析和輸出。其特點(diǎn)是可以對(duì)樣品進(jìn)行斷層掃描和成像，進(jìn)行無(wú)損傷觀察和分析細(xì)胞的三維空間結(jié)構(gòu)。
同時(shí)，利用免疫熒光標(biāo)記和離子熒光標(biāo)記探針，該技術(shù)不僅可觀察固定的細(xì)胞、組織切片,還可以對(duì)活細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、分子、離子及生命活動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察和檢測(cè)，在亞細(xì)胞水平上觀察諸如CapH值，膜電位等生理信號(hào)及細(xì)胞形態(tài)的變化，成為形態(tài)學(xué)、分子細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、藥理學(xué)、遺傳學(xué)等領(lǐng)域中新一代強(qiáng)有力的研究工具，極大地豐富了人們對(duì)細(xì)胞生命現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)。
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