從一個點光源發(fā)射的探測光通過透鏡聚焦到被觀測物體上,如果物體恰在焦點上,那么反射光通過原透鏡應當匯聚回到光源,這就是所謂的共聚焦,簡稱共焦。其意義是:通過移動透鏡系統(tǒng)可以對一個半透明的物體進行三維掃描。共聚焦顯微鏡能提供無比精確的三維成像,以及對亞細胞結(jié)構(gòu)和動力學過程的**測試。
共焦顯微技術(shù)是由美國科學家M.Minsky在1957年提出的,當時的主要目的是消除普通光學顯微鏡在探測樣品時產(chǎn)生的多種散射光。20世紀60年代通過提高掃描精度突破了普通寬場成像的分辨率限制,在20世紀80年代研制成商用共焦顯微鏡。共焦顯微鏡分為普通光照明激發(fā)和激光照明激發(fā)兩種類型,而以后者應用*為廣泛。
數(shù)據(jù)來源:http://www.chinamrn.com/baogao/20220614/1620.html
激光掃描共聚焦顯微鏡是一種先進的分子生物學和 細胞生物學研究儀器。它在熒光顯微鏡 成像的基礎上加裝激光掃描裝置,結(jié)合數(shù)據(jù)化圖像處理技術(shù),采集組織和細胞內(nèi)熒光標記圖像,在亞細胞水平觀察鈣等離子水平的變化,并結(jié)合電生理等技術(shù)觀察細胞生理活動與細胞形態(tài)及運動變化的相互關(guān)系。
共聚焦顯微鏡是近代很先進的細胞生物醫(yī)學分析儀器之一。不僅可觀察固定的細胞、組織切片,還可對活細胞的結(jié)構(gòu)、分子、離子進行實時動態(tài)地觀察和檢測。
目前,共聚焦顯微技術(shù)已用于細胞形態(tài)定位、立體結(jié)構(gòu)重組、動態(tài)變化過程等研究,并提供定量熒光測定、定量圖像分析等實用研究手段,結(jié)合其他相關(guān)生物技術(shù),在形態(tài)學、生理學、免yi學、遺傳學等分子細胞生物學領域得到廣泛應用。
共聚焦顯微鏡行業(yè)上游主要由顯微光學系統(tǒng)、掃描裝置、光源、檢測器和應用軟件系統(tǒng)等零部件廠商構(gòu)成。
顯微鏡是共焦檢測系統(tǒng)常用的組件,是系統(tǒng)成像質(zhì)量的核心部分。顯微鏡光路一般采用無限遠光學系統(tǒng)結(jié)構(gòu),可以方便地在其中插入光學元件而不影響成像質(zhì)量和測量精度。物鏡應選取大數(shù)值孔徑、平場復消色差物鏡,有利于熒光的采集和成像的清晰。物鏡組的轉(zhuǎn)換、濾色片組的選取、載物臺的移動調(diào)節(jié)、焦平面的記憶鎖定等都可以由計算機自動控制。
掃描裝置是激光共聚焦檢測系統(tǒng)進行大范圍檢測必需的組件,通常有由絲杠導軌組成的XY平移掃描、由陣鏡擺動的掃描等方式。前種掃描方式可以實現(xiàn)大范圍區(qū)域的掃描,而后者掃描范圍相對小一些,不過陣鏡擺動掃描可以很快,圖像采集速度可以大大提高,有利于對那些壽命短的離子作熒光測定。掃描系統(tǒng)的工作程序由計算機自動控制,與信號采集相對應。
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光源有單色光(激光)和多色光(汞燈、氘燈、鹵素燈等)。激光源可以使用多譜線氬離子激光器,它提供發(fā)射波長為457nm、488nm和514nm的藍綠光;另外,氦氖綠激光器提供發(fā)射波長為543nm的綠光,氦氖紅激光器提供波長為633nm的紅光。激光源還可以用其他半導體激光器。
檢測器通常采用光電倍增管(PMT)、光子計數(shù)器等,通過高速A/D轉(zhuǎn)換器,將信號輸入計算機以便進行圖像重建和分析處理。通常在PMT前設置針孔,可以采用固定大小針孔或由計算機軟件來控制的可變大小針孔。如果是檢測熒光,光路中還應該設置能自動切換的濾色片組,滿足不同測量的需要;也可以采用光柵或棱鏡分光然后進行光譜掃描。
應用軟件系統(tǒng)可以根據(jù)具體需要設置各種功能,但有一點是共同的,就是將掃描位置坐標與檢測器接收的信號一一對應起來,并以圖像的方式進行儲存與顯示。
文章來源:騰訊網(wǎng)
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