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激光共聚焦顯微鏡是一種先進的細胞和分子生物學(xué)分析儀器，已被激光，電子照相機和計算機圖像處理等現(xiàn)代高科技手段所滲透，并與傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡相結(jié)合。它越來越多地用于生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，已經(jīng)成為生物醫(yī)學(xué)實驗研究中重要的工具。
傳統(tǒng)熒光顯微鏡使用熒光物質(zhì)標記細胞中的特定結(jié)構(gòu)，這不僅增強了圖像和背景之間的對比度，而且還因為許多熒光顯微鏡使用短波長紫外光，從而大大提高了分辨率（δ=0.61·λ/NA，其中δ是顯微鏡的分辨率；λ是照明光的波長；NA是物鏡的數(shù)值孔徑。但是，當觀察到的熒光樣本稍厚時，就會出現(xiàn)傳統(tǒng)熒光顯微鏡無法克服的缺點：焦平面外的熒光結(jié)構(gòu)模糊且虛構(gòu)。原因是大多數(shù)生物標本是具有不同水平的重疊結(jié)構(gòu)（例如耳蝸基底膜。它實際上是由外部毛細胞，各種支持細胞，神經(jīng)纖維等組成的空間結(jié)構(gòu)），并且焦平面在普通光學(xué)顯微鏡。如果熒光標記的結(jié)構(gòu)分布在不同的水平并重疊在一起，則反射熒光顯微鏡不僅會收集來自焦平面的光量，而且物鏡還會接收來自焦平面上方或下方的散射熒光。熒光顯微鏡的光學(xué)分辨率該速率將大大降低。
基于傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡，激光共聚焦顯微鏡以激光為光源，采用共軛聚焦原理和裝置，并使用計算機對觀察對象進行數(shù)字圖像處理觀察，分析和輸出。它的特征是對樣品進行斷層掃描和成像，對細胞的三維結(jié)構(gòu)進行非侵入式觀察和分析。同時，使用免疫熒光標記和離子熒光標記探針，該技術(shù)不僅可以觀察固定的細胞和組織切片，還可以實時動態(tài)觀察和檢測活細胞的結(jié)構(gòu)，分子，離子和生命活動。亞細胞水平諸如Ca2+，pH值，膜電位和細胞形態(tài)變化等生理信號的觀察已成為形態(tài)學(xué)，分子細胞生物學(xué)，神經(jīng)科學(xué)，藥理學(xué)，遺傳學(xué)等領(lǐng)域的新一代強大的研究工具，激光共聚焦顯微鏡豐富了人們對細胞生命現(xiàn)象的理解。
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