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共聚焦显微镜的基本原理

发布时间:2017-11-27   点击次数:959次

  共聚焦显微镜的基本原理
 
  传统的光学显微镜使用的是场光源,标本上每一点的图像都会受到邻近点的衍射或散射光的干扰;激光扫描共聚焦显微镜利用激光束经照明针孔形成点光源对标本内焦平面的每一点扫描,标本上的被照射点,在探测针孔处成像,由探测针孔后的光电倍增管(PMT)或冷电耦器件(cCCD)逐点或逐线接收,迅速在计算机监视器屏幕上形成荧光图像。照明针孔与探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的,焦平面上的点同时聚焦于照明针孔和发射针孔,焦平面以外的点不会在探测针孔处成像,这样得到的共聚焦图像是标本的光学横断面,克服了普通显微镜图像模糊的缺点。
 
  共聚焦显微镜的生物领域
 
  细胞形态学分析(观察细胞或组织内部微细结构,如:细胞内线粒体、内质网、高尔基体、微管、微丝、细胞桥、染色体等亚细胞结构的形态特征;半定量免疫荧光分析);荧光原位杂交研究;基因定位研究及三维重建分析。
 
  ⒈细胞生物学:细胞结构、细胞骨架、细胞膜结构、流动性、受体、细胞器结构和分布变化
 
  ⒉生物化学:酶、核酸、FISH(荧光原位杂交)、受体分析
 
  ⒊药理学:药物对细胞的作用及其动力学
 
  ⒋生理学:膜受体、离子通道、细胞内离子含量、分布、动态
 
  ⒌神经生物学:神经细胞结构、神经递质的成分、运输和传递、递质受体、离子内外流、神经组织结构、细胞分布
 
  ⒍微生物学和寄生虫学:细菌、寄生虫形态结构
 
  ⒎病理学及临床应用:活检标本诊断、肿瘤诊断、自身免疫性疾病诊断、HⅣ等
 
  ⒏遗传学和组胚学:细胞生长、分化、成熟变化、细胞的三维结构、染色体分析、基因表达、基因诊断
 
  医学领域编辑
 
  共聚焦显微镜已经在各种医学领域广泛应用,分类如下:
 
  生物学
 
  ⒈;细胞、组织的三维观察和定量测量
 
  ⒉;活细胞生理信号的动态监测
 
  ⒊;粘附细胞的分选
 
  ⒋;细胞激光显微外科和光陷阱功能
 
  ⒌;光漂白后的荧光恢复
 
  ⒍;在细胞凋亡研究中的应用
 
  神经科学
 
  ⒈;定量荧光测定
 
  ⒉;细胞内离子的测定
 
  ⒊;神经细胞的形态观察
 
  耳鼻喉学
 
  ⒈;在内耳毛细胞亚细胞结构研究上的应用
 
  ⒉;激光扫描共聚焦显微镜的荧光测钙技术在内耳毛细胞研究中的应用
 
  ⒊;激光扫描共聚焦显微镜在内耳毛细胞离子通道研究上的应用
 
  ⒋;激光扫描共聚焦显微镜在嗅觉研究中的应用
 
  肿瘤学
 
  ⒈定量免疫荧光测定
 
  ⒉细胞内离子分析
 
  ⒊图像分析:肿瘤细胞的二维图像分析
 
  ⒋三维重建
 
  内分泌学
 
  ⒈细胞内钙离子的测定
 
  ⒉免疫荧光定位及免疫细胞化学研究
 
  ⒊细胞形态学研究:利用激光扫描共聚焦显微镜
 
  血液病
 
  ⒈在血细胞形态及功能研究方面的应用
 
  ⒉在细胞凋亡研究中的应用
 
  眼科应用
 
  ⒈利用激光扫描共聚焦显微镜观察组织、细胞结构
 
  ⒉集合特殊的荧光染色在活体上观察角膜外伤修复中细胞移行及成纤维细胞的出现
 
  ⒊利用激光扫描共聚焦显微镜观察视网膜中视神经细胞的分布以及神经原的树枝状形态
 
  ⒋三维重建
 
  肾脏病
 
  可以系统观察正常人肾小球系膜细胞的断层扫描影像及三维立体影像水平,使图像更加清晰,从计算机分析系统可从外观到内在结构,从平面到立体,从静态到动态,从形态到功能几个方面对系膜细胞的认识得到提高。
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