| 中文名称 | 共聚焦显微镜 | 外文名称 | Confocal Laser Scanning Microscope |
|---|---|---|---|
| 简称 | CLSM或LSCM | 涉及领域 | 医学、动植物科研、细菌等 |
涉及医学、动植物科研、生物化学、细菌学、细胞生物学、组织胚胎、食品科学、遗传、药理、生理、光学、病理、植物学、神经科学、海洋生物学、材料学、电子科学、力学、石油地质学、矿产学。
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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。
共焦显微镜[Confocal Laser Scanning Microscope(CLSM或LSCM)]在反射光的光路上加上了一块半反半透镜(Beam Splitter)，将已经通过透镜的反射光折向其它方向，在其焦点上有一个带有针孔(Pinhole)的挡板，小孔就位于焦点处，挡板后面是一个 光电倍增管(photomultiplier tube，PMT)。可以想像，探测光焦点前后的反射光通过这一套共焦系统，必不能聚焦到小孔上，会被挡板挡住。于是光度计测量的就是焦点处的反射光强度。
显微镜价钱
一般实验室用的几百到几万都有。一分钱一分货。
显微镜的价格?
金相显微镜这个要用到金相显微镜，价格在4500元到300000元左右，具体是要看您需要什么样的配置！
显微镜的价格？
这款显微镜在显微镜行业中叫做示教显微镜，除单目观察外可外接摄像装置接电脑观察图像拍照片等。看你这款显微镜应该是中低端的，采用3只物镜，载物台也不是中高档显微镜所采用的双层平台，只看出可以左右移动标本片...
电子显微镜除了包括亚显微镜还包括什么?
电子显微镜的分类 1、透射电镜 (TEM) 样品必须制成电子能穿透的，厚度为100～2000 Å的薄膜。成像方式与光学生物显微镜相似，只是以电子透镜代替玻璃透镜。放大后的电子像在荧光屏上显示出来，TE...
原子力显微镜的原理及其应用
原子力显微镜:是一种利用原子,分子间的相互作用力来观察物体表面微观形貌的新型实验技术.它有一根纳米级的探针,被固定在可灵敏操控的微米级弹性悬臂上.当探针很靠近样品时，其顶端的原子与样品表面原子间的作用...
从一个点光源发射的探测光通过透镜聚焦到被观测物体上，如果物体恰在焦点上，那么反射光通过原透镜应当汇聚回到光源，这就是所谓的共聚焦，简称共焦。其意义是:通过移动透镜系统可以对一个半透明的物体进行三维扫描。共聚焦显微镜能提供无比精确的三维成像，以及对亚细胞结构和动力学过程的精准测试。
激光扫描共聚焦显微镜是二十世纪80年代发展起来的一项具有划时代的高科技产品，它是在荧光显微镜成像基础上加装了激光扫描装置，利用计算机进行图像处理，把光学成像的分辨率提高了30%--40%，使用紫外或可见光激发荧光探针，从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像，在亚细胞水平上观察诸如Ca2+ 、PH值，膜电位等生理信号及细胞形态的变化，成为形态学，分子生物学，神经科学，药理学，遗传学 等领域中新一代强有力的研究工具。激光共聚焦成像系统能够用于观察各种染色、非染色和荧光标记的组织和细胞等，观察研究组织切片，细胞活体的生长发育特征，研究测定细胞内物质运输和能量转换。能够进行活体细胞中离子和PH值变化研究(RATIO)，神经递质研究，微分干涉及荧光的断层扫描，多重荧光的断层扫描及重叠，荧光光谱分析荧光各项指标定量分析荧光样品的时间延迟扫描及动态构件组织与细胞的三维动态结构构件，荧光共振能量的转移的分析，荧光原位杂交研究(FISH)，细胞骨架研究，基因定位研究，原位实时PCR产物分析，荧光漂白恢复研究(FRAP)，胞间通讯研究，蛋白质间研究，膜电位与膜流动性等研究，完成图像分析和三维重建等分析。
共聚焦显微镜利用放置在光源后的照明针孔和放置在检测器前的探测针孔实现点照明和点
共聚焦原理
探测，来自光源的光通过照明针孔发射出的光聚焦在样品焦平面的某个点上，该点所发射的荧光成像在探测针孔内，该点以外的任何发射光均被探测针孔阻挡。照明针孔与探测针孔对被照射点或被探测点来说是共轭的，因此被探测点即为共焦点，被探测点所在的平面即为共焦平面。计算机以像点的方式将被探测点显示在计算机屏幕上，为了产生一幅完整的图像，由光路中的扫描系统在样品焦平面上扫描，从而产生一幅完整的共焦图像。只要载物台沿着Z轴上下移动，将样品新的一个层面移动到共焦平面上，样品的新层面又成像在显示器上，随着Z轴的不断移动，就可得到样品不同层面的连续光切图像。
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
成像清晰
由于利用光学或数字技术消除了聚焦平面以外的荧光信号的干扰, 使我们要分析的区域内的图像清晰度提高, 得到更为准确的定位和定量信息。
连续片层扫描及图像重组
共聚焦显微镜在计算机的控制下可以对样品中的不同层面进行连续逐层扫描, 以获得各个层面的图像, 层面之间的间距可以达到0. 1微米甚至更小, 在图像获得后由计算机自动将这些图形重组为三维图像。与普通光学照相机获得的图像比较,共聚焦所得到的重组三维立体图形清晰度高、层次分明、立体感更强, 通过计算机软件处理, 可以对三维图形进行任何形式的旋转, 可以从任何角度进行观察, 还可以对细胞内的某个选定结构进行长度、体积的测量和计算, 在分析细胞内的空间结构和某些物质在细胞内的精确定位方面具有明显的优势, 这也是共聚焦显微技术诸多功能中应用最广泛的一种。
多标记技术
利用共聚焦系统可以同时对利用两种或三种不同的荧光染料分别标记了细胞的不同结构(如分别标记染色体和细胞骨架系统) 的样品进行观察, 这样一次实验观察就可以获得细胞内不同结构的信息, 对不同结构组分的定位、相互联系方式进行研究。在最终获得的图像可以分开表示单个结构; 也可以将图片迭加在一起, 用不同颜色表示不同的结构, 更加直观, 这是普通荧光显微镜无法做到的。
活体观察
除了可以对固定标本的细胞进行观察外, 共聚焦显微技术还可以在不对细胞进行固定或其他损伤性处理的情况下进行观察, 获得活细胞内[5]的信息, 显示在活体情况下细胞内的真实结构和生理学特征。更为重要的是利用共聚焦显微镜可以跟踪自然状态下或受某种因素刺激后活细胞内的结构和生理过程随时间变化的情况, 得到准确而直观的动态变化资料, 为分析细胞内的生理生化反应提供直接的实验数据。
获得数量化信息
共聚焦显微技术不仅能够对细胞内荧光进行定位, 还可以对其进行定量分析, 获得二维或三维空间内分布在样品不同部位的荧光强度数值以及荧光强度在各种处理条件下的变化情况。量化信息的获得是研究活细胞内生理生化反应时重要的手段, 而共聚焦显微技术在这一方面的优势是其他技术所无法达到的。
样品经共聚焦显微镜观察得到图像及数据后, 图像和数据的加工处理[4]是一项关键技术, 也是耗时费力的一步, 各个共聚焦显微镜生产厂家一般都有配套的图像加工和数据处理软件, 用法各不相同。除这些软件外, 一些通用的图像加工和数据处理软件也是数据及图形加工处理过程中经常用到的。
显微镜的工作原理为：
1、光学显微镜
光学显微镜主要由目镜、物镜、载物台和反光镜组成。目镜和物镜都是凸透镜，焦距不同。物镜的凸透镜焦距小于目镜的凸透镜的焦距。物镜相当于投影仪的镜头，物体通过物镜成倒立、放大的实像。目镜相当于普通的放大镜，该实像又通过目镜成正立、放大的虚像。
2、电子显微镜
电子显微镜是根据电子光学原理，用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。
显微镜分光学显微镜和电子显微镜：光学显微镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍，分辨的最小极限达波长的1/2，国内显微镜机械筒长度一般是160毫米，其中对显微镜研制，微生物学有巨大贡献的人为列文虎克、荷兰籍。
扩展资料：
显微镜使用注意事项：
1、持镜时必须是右手握臂、左手托座的姿势，不可单手提取，以免零件脱落或碰撞到其它地方。
2、轻拿轻放，不可把显微镜放置在实验台的边缘，应放在距边缘10cm处，以免碰翻落地。
3、保持显微镜的清洁，光学和照明部分只能用擦镜纸擦拭，切忌口吹手抹或用布擦，机械部分用布擦拭。
4、水滴、酒精或其它药品切勿接触镜头和镜台，如果沾污应立即用擦镜纸擦净。
5、放置玻片标本时要对准通光孔中央，且不能反放玻片，防止压坏玻片或碰坏物镜。
6、要养成两眼同时睁开观察的习惯，以左眼观察视野，右眼用以绘图。
7、不要随意取下目镜，以防止尘土落入物镜，也不要任意拆卸各种零件，以防损坏。
8、使用完毕后，必须复原才能放回镜箱内。
参考资料来源：百度百科-显微镜
激光扫描共聚焦显微镜（Confocal laser scanning microscope，CLSM)是近代最先进的细胞生物医学分析仪器之一。目前，激光扫描共聚焦显微技术已用于细胞形态定位、立体结构重组、动态变化过程等研究，并提供定量荧光测定、定量图像分析等实用研究手段，结合其他相关生物技术，在形态学、生理学、免疫学、遗传学等分子细胞生物学领域得到广泛应用。
1 组织和细胞中的定量荧光测定
激光扫描共聚焦显微镜可以从固定和荧光染色的标本以单波长、双波长或多波长模式，对单标记或多标记的细胞及组织标本的共聚焦荧光进行数据采集和定量分析,同时还可以利用沿纵轴上移动标本进行多个光学切片的叠加， 形成组织或细胞中荧光标记结构的总体图像,以显示荧光在形态结构上的精确定位。 常用于原位分子杂交、肿瘤细胞凋亡观察、单个活细胞水平的 DNA 损伤及修复等定量分析。
2 细胞间通讯的研究
动物和植物细胞中缝隙连接介导的胞间通信在细胞增殖和分化中起着重要作用。 激光扫描共聚焦显微镜可通过观察细胞缝隙连接分子的转移来测量传递细胞调控信息的一些离子、小分子物质。 该技术可以用于研究胚胎发生、生殖发育、神经生物学、肿瘤发生等过程中缝隙连接通讯的基本机制和作用，也可用于鉴别对缝隙连接作用有潜在毒性的化学物质。
3 细胞物理化学测定
激光扫描共聚焦显微镜可对细胞形状、周长、面积、平均荧光强度及细胞内颗粒数等参数进行自动测定。 能对细胞的溶酶体、线粒体、内质网、细胞骨架、结构性蛋白质、DNA、RNA、酶和受体分子等细胞内特异结构的含量、组分及分布进行定量、定性、定时及定位测定。
4 细胞内钙离子和 pH 值动态分析
激光扫描共聚焦显微镜技术是测量若干种离子浓度并显示其分布的有效工具，对焦点信息的有效辨别使在亚细胞水平显示离子分布成为可能。 利用荧光探针，激光扫描共聚焦显微镜可以测量单个细胞内 pH 和多种离子(Ca2+、K+、Na+、Mg2+)在活细胞内的浓度及变化。 一般来说，电生理记录装置加摄像技术检测细胞内离子量变化的速度相对较快,但其图像本身的价值较低,而激光扫描共聚焦显微镜可以提供更好的亚细胞结构中钙离子浓度动态变化的图像,这对于研究钙等离子细胞内动力学有意义。
4 三维图像的重建
传统的显微镜只能形成二维图像，激光扫描共聚焦显微镜通过对同一样品不同层面的实时扫描成像，进行图像叠加可构成样品的三维结构图像。 它的优点是可以对样品的立体结构分析，能十分灵活、直观地进行形态学观察,并揭示亚细胞结构的空间关系。
5 荧光漂白恢复技术
该方法的原理是一个细胞内的荧光分子被激光漂白或淬灭，失去发光能力，而邻近未被漂白细胞中的荧光分子可通过缝隙连接扩散到已被漂白的细胞中，荧光可逐渐恢复。 可通过观察已发生荧光漂白细胞其荧光恢复过程的变化量来分析细胞内蛋白质运输、受体在细胞膜上的流动和大分子组装等细胞生物学过程。
6 长时程观察细胞迁移和生长
活细胞观察通常需要一定的加热装置及灌注室，以保持培养液的适宜温度及 CO2 浓度的恒定。 目前的激光扫描共聚焦显微镜，其光子产生效率已大大改善，与更亮的物镜和更小光毒性的染料结合后可以减小每次扫描时激光束对细胞的损伤,用于数小时的长时程定时扫描,记录细胞迁移和生长等细胞生物学现象。
7 在细胞及分子生物学基础研究中的应用
激光扫描共聚焦显微镜应用照明针与检测孔共轭成像，有效抑制了焦外模糊成像并可对标本各层分别成像，对活细胞行无损伤的“光学切片”这种功能也被形象的称为“显微 CT”。CLSM 还可以对贴壁的单个细胞或细胞群的胞内、胞外荧光作定位、定性、定量及实时分析，并对胞内成分如线粒体、内质网、高尔基体、DNA、RNA、Ca2+、Mg2+、Na+ 等的分布、含量等进行测定及动态观察，使细胞结构和功能方面的研究达到分子水平。
8 在肿瘤和抗癌药物筛选研究中的应用
普通显微镜及电子显微镜，仅能对肿瘤相关抗原进行定性分析，而 CLSM 则可对单标记或者多标记细胞、组织标本及活细胞进行重复性极佳的荧光定量分析，从而对肿瘤细胞的抗原表达、细胞结构特征，抗肿瘤药物的作用及机制等方面定量化。
9 在血液病学和医学免疫学研究中的应用
激光扫描共聚焦显微镜观察免疫细胞和系统，如树突状细胞、单核-吞噬细胞系统、自然杀伤细胞、淋巴细胞时，在准确细胞定位的同时有效鉴定免疫细胞的性质。
10 在大脑和神经科学中的应用
激光扫描共聚焦显微镜分层扫描发现神经轴突的内部结构连续性好。用激光扫描共聚焦显微镜能观察到脑干组织中神经轴突的正常走向，可排除在荧光显微镜下由此造成的一些病理假象。并且激光扫描共聚焦显微镜能观察神经轴突的三维结构，因此应用 CLSM 有可能观察到普通光镜下未能发现的神经组织的细微病变。
11 在眼科研究中的应用
利用激光扫描共聚焦显微镜可以观察晶状体，角膜、视网膜、虹膜和睫状体的结构和病理变化。
12 在骨科研究领域中的应用
激光扫描共聚焦显微镜在骨科研究领域的应用现状表明，CLSM在观测骨细胞形态学研究、骨细胞特异性蛋白（骨钙素）以及骨细胞之间的相互作用具有显著的优势。
材料和生物用的激光共聚焦显微镜有什么区别
共聚焦显微镜的光源一般分为激光和白光（Led）两种，当然他们各自的应用范畴也不尽相同。笼统的区分可以分为生物和工业两种大类应用，下面为大家列举一款共聚焦显微镜作示例。德国NanoFocus共聚焦显微镜应用范畴：材料（层压材料、陶瓷、新材料、轻质结构）；机械加工（切割/铣削刀具、剃刀、砂纸、涂料、微型刀具）；汽车制造业（车身涂层、玻璃系统、气缸内壁）；能源（太阳能电池、燃料电池、蓄电池、变速箱、涡轮）；印刷和造纸业（印刷筒、纸币、印刷板、防伪鉴别）；微系统（MEMS、LED灯具、高性能电子元件、BGA、微透镜）等。
