共聚焦顯微鏡

從一個點光源發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，那麼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，以及對亞細胞結構和動力學過程的精準測試。

激光掃描共聚焦顯微鏡是二十世紀80年代發展起來的一項具有劃時代的高科技產品，它是在熒光顯微鏡成像基礎上加裝了激光掃描裝置，利用計算機進行圖像處理，把光學成像的解析度提高了30%--40%，使用紫外或可見光激發熒光探針，從而得到細胞或組織內部微細結構的熒光圖像，在亞細胞水平上觀察諸如Ca2+ 、PH值，膜電位等生理信號及細胞形態的變化，成為形態學，分子生物學，神經科學，藥理學，遺傳學

等領域中新一代強有力的研究工具。激光共聚焦成像系統能夠用於觀察各種染色、非染色和熒游標記的組織和細胞等，觀察研究組織切片，細胞活體的生長發育特徵，研究測定細胞內物質運輸和能量轉換。能夠進行活體細胞中離子和PH值變化研究（RATIO），神經遞質研究，微分干涉及熒光的斷層掃描，多重熒光的斷層掃描及重疊，熒光光譜分析熒光各項指標定量分析熒光樣品的時間延遲掃描及動態構件組織與細胞的三維動態結構構件，熒光共振能量的轉移的分析，熒光原位雜交研究（FISH），細胞骨架研究，基因定位研究，原位實時PCR產物分析，熒光漂白恢復研究（FRAP），胞間通訊研究，蛋白質間研究，膜電位與膜流動性等研究，完成圖像分析和三維重建等分析。

涉及醫學、動植物科研、生物化學、細菌學、細胞生物學、組織胚胎、食品科學、遺傳、藥理、生理、光學、病理、植物學、神經科學、海洋生物學、材料學、電子科學、力學、石油地質學、礦產學。

傳統的光學顯微鏡使用的是場光源，標本上每一點的圖像都會受到鄰近點的衍射或散射光的干擾；激光掃描共聚焦顯微鏡利用激光束經照明針孔形成點光源對標本內焦平面的每一點掃描，標本上的被照射點，在探測針孔處成像，由探測針孔后的光電倍增管（PMT）或冷電耦器件（cCCD）逐點或逐線接收，迅速在計算機監視器屏幕上形成熒光圖像。照明針孔與探測針孔相對於物鏡焦平面是共軛的，焦平面上的點同時聚焦於照明針孔和發射針孔，焦平面以外的點不會在探測針孔處成像，這樣得到的共聚焦圖像是標本的光學橫斷面，克服了普通顯微鏡圖像模糊的缺點。

細胞形態學分析（觀察細胞或組織內部微細結構，如：細胞內線粒體、內質網、高爾基體、微管、微絲、細胞橋、染色體等亞細胞結構的形態特徵；半定量免疫熒光分析）；熒光原位雜交研究；基因定位研究及三維重建分析。

⒈細胞生物學：細胞結構、細胞骨架、細胞膜結構、流動性、受體、細胞器結構和分佈變化

⒉生物化學：酶、核酸、FISH（熒光原位雜交）、受體分析

⒊藥理學：藥物對細胞的作用及其動力學

⒋生理學：膜受體、離子通道、細胞內離子含量、分佈、動態

⒌神經生物學：神經細胞結構、神經遞質的成分、運輸和傳遞、遞質受體、離子內外流、神經組織結構、細胞分佈

⒍微生物學和寄生蟲學：細菌、寄生蟲形態結構

⒎病理學及臨床應用：活檢標本診斷、腫瘤診斷、自身免疫性疾病診斷、HⅣ等

⒏遺傳學和組胚學：細胞生長、分化、成熟變化、細胞的三維結構、染色體分析、基因表達、基因診斷

共聚焦顯微鏡已經在各種醫學領域廣泛應用，分類如下：

⒈ ；細胞、組織的三維觀察和定量測量

⒉ ；活細胞生理信號的動態監測

⒊ ；粘附細胞的分選

⒋ ；細胞激光顯微外科和光陷阱功能

⒌ ；光漂白后的熒光恢復

⒍ ；在細胞凋亡研究中的應用

⒈ ；定量熒光測定

⒉ ；細胞內離子的測定

⒊ ；神經細胞的形態觀察

⒈ ；在內耳毛細胞亞細胞結構研究上的應用

⒉ ；激光掃描共聚焦顯微鏡的熒光測鈣技術在內耳毛細胞研究中的應用

⒊ ；激光掃描共聚焦顯微鏡在內耳毛細胞離子通道研究上的應用

⒋ ；激光掃描共聚焦顯微鏡在嗅覺研究中的應用

⒈ 定量免疫熒光測定

⒉ 細胞內離子分析

⒊ 圖像分析：腫瘤細胞的二維圖像分析

⒋ 三維重建

⒈徠 細胞內鈣離子的測定

⒉ 免疫熒光定位及免疫細胞化學研究

⒊ 細胞形態學研究：利用激光掃描共聚焦顯微鏡

⒈ 在血細胞形態及功能研究方面的應用

⒉ 在細胞凋亡研究中的應用

⒈ 利用激光掃描共聚焦顯微鏡觀察組織、細胞結構

⒉ 集合特殊的熒光染色在活體上觀察角膜外傷修復中細胞移行及成纖維細胞的出現

⒊ 利用激光掃描共聚焦顯微鏡觀察視網膜中視神經細胞的分佈以及神經原的樹枝狀形態

⒋ 三維重建

可以系統觀察正常人腎小球系膜細胞的斷層掃描影像及三維立體影像水平，使圖像更加清晰，從計算機分析系統可從外觀到內在結構，從平面到立體，從靜態到動態，從形態到功能幾個方面對系膜細胞的認識得到提高。