從一個(gè)點(diǎn)光源發(fā)射的探測(cè)光通過(guò)透鏡聚焦到被觀測(cè)物體上，如果物體恰在焦點(diǎn)上，那么反射光通過(guò)原透鏡應(yīng)當(dāng)匯聚回到光源，這就是所謂的共聚焦，簡(jiǎn)稱(chēng)共焦。其意義是：通過(guò)移動(dòng)透鏡系統(tǒng)可以對(duì)一個(gè)半透明的物體進(jìn)行三維掃描。共聚焦顯微鏡能提供無(wú)比精確的三維成像，以及對(duì)亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)過(guò)程的**測(cè)試。

共焦顯微技術(shù)是由美國(guó)科學(xué)家M.Minsky在1957年提出的，當(dāng)時(shí)的主要目的是消除普通光學(xué)顯微鏡在探測(cè)樣品時(shí)產(chǎn)生的多種散射光。20世紀(jì)60年代通過(guò)提高掃描精度突破了普通寬場(chǎng)成像的分辨率限制，在20世紀(jì)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(lèi)型，而以后者應(yīng)用*為廣泛。

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激光掃描共聚焦顯微鏡是一種先進(jìn)的分子生物學(xué)和 細(xì)胞生物學(xué)研究?jī)x器。它在熒光顯微鏡 成像的基礎(chǔ)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(xì)胞內(nèi)熒光標(biāo)記圖像，在亞細(xì)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(xì)胞生理活動(dòng)與細(xì)胞形態(tài)及運(yùn)動(dòng)變化的相互關(guān)系。

共聚焦顯微鏡是近代很先進(jìn)的細(xì)胞生物醫(yī)學(xué)分析儀器之一。不僅可觀察固定的細(xì)胞、組織切片，還可對(duì)活細(xì)胞的結(jié)構(gòu)、分子、離子進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地觀察和檢測(cè)。

目前，共聚焦顯微技術(shù)已用于細(xì)胞形態(tài)定位、立體結(jié)構(gòu)重組、動(dòng)態(tài)變化過(guò)程等研究，并提供定量熒光測(cè)定、定量圖像分析等實(shí)用研究手段，結(jié)合其他相關(guān)生物技術(shù)，在形態(tài)學(xué)、生理學(xué)、免yi學(xué)、遺傳學(xué)等分子細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

共聚焦顯微鏡行業(yè)上游主要由顯微光學(xué)系統(tǒng)、掃描裝置、光源、檢測(cè)器和應(yīng)用軟件系統(tǒng)等零部件廠商構(gòu)成。

顯微鏡是共焦檢測(cè)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(wú)限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以方便地在其中插入光學(xué)元件而不影響成像質(zhì)量和測(cè)量精度。物鏡應(yīng)選取大數(shù)值孔徑、平場(chǎng)復(fù)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(tái)的移動(dòng)調(diào)節(jié)、焦平面的記憶鎖定等都可以由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。

掃描裝置是激光共聚焦檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行大范圍檢測(cè)必需的組件，通常有由絲杠導(dǎo)軌組成的XY平移掃描、由陣鏡擺動(dòng)的掃描等方式。前種掃描方式可以實(shí)現(xiàn)大范圍區(qū)域的掃描，而后者掃描范圍相對(duì)小一些，不過(guò)陣鏡擺動(dòng)掃描可以很快，圖像采集速度可以大大提高，有利于對(duì)那些壽命短的離子作熒光測(cè)定。掃描系統(tǒng)的工作程序由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制，與信號(hào)采集相對(duì)應(yīng)。

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光源有單色光(激光)和多色光(汞燈、氘燈、鹵素?zé)舻?。激光源可以使用多譜線氬離子激光器，它提供發(fā)射波長(zhǎng)為457nm、488nm和514nm的藍(lán)綠光;另外，氦氖綠激光器提供發(fā)射波長(zhǎng)為543nm的綠光，氦氖紅激光器提供波長(zhǎng)為633nm的紅光。激光源還可以用其他半導(dǎo)體激光器。

檢測(cè)器通常采用光電倍增管(PMT)、光子計(jì)數(shù)器等，通過(guò)高速A/D轉(zhuǎn)換器，將信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)以便進(jìn)行圖像重建和分析處理。通常在PMT前設(shè)置針孔，可以采用固定大小針孔或由計(jì)算機(jī)軟件來(lái)控制的可變大小針孔。如果是檢測(cè)熒光，光路中還應(yīng)該設(shè)置能自動(dòng)切換的濾色片組，滿足不同測(cè)量的需要;也可以采用光柵或棱鏡分光然后進(jìn)行光譜掃描。

應(yīng)用軟件系統(tǒng)可以根據(jù)具體需要設(shè)置各種功能，但有一點(diǎn)是共同的，就是將掃描位置坐標(biāo)與檢測(cè)器接收的信號(hào)一一對(duì)應(yīng)起來(lái)，并以圖像的方式進(jìn)行儲(chǔ)存與顯示。

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