共聚焦显微镜简介及免疫荧光染色
共聚焦显微镜
共聚焦显微镜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。
共焦显微镜[confocallaserscanningmicroscope(clsm或lscm)]在反射光的光路上加上了一块半反半透镜(dichroicmirror)，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(photomultipliertube，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。
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。
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。
医学实验技术 共聚焦显微镜
上海交通大学医学院 郭强苏副主任技师
激光扫描共聚焦显微镜
• 激光扫描共聚焦显微镜是80年代逐渐得到广泛应 用，比较先进的细胞生物学分析仪器
• 用激光扫描装置，通过计算机控制和处理获得细 胞和组织内部微细结构的荧光图像
• 观察细胞形态和细胞器及细胞内各种成分的细微 变化，并可动态的检测胞内Ca2+、PH值、膜电位 等生理信号
光活化 Photoactivation
解笼锁 Uncaging
激光扫描共聚焦显微镜在医学 中的应用举例
激光扫描共聚焦显微镜在细胞 凋亡中应用
• 激光扫描共聚焦显微镜不但可用于凋亡细胞亚细胞水平的观察，还可 以观察到细胞内某些超微结构的变化，在培养的K562细胞中加入放 线菌素诱导细胞凋亡，并对细胞内DNA片断进行3‘--末端标记，经观察 发现该细胞凋亡早期有大量DNA片断出现
大鼠附睾组织（AO)染色
动脉内皮细胞三标记染色
培养细胞的免疫组化
细胞内离子和膜电位的实时 定量测定
利用多种特异的荧光探针,激光扫描共聚 焦显微镜可对细胞内各种离子（Ca2+、 K+、Na+、Mg2+）的浓度和膜电位及 PH值动态变化作毫秒级的实时定量检测 和分析，因此激光扫描共聚焦显微镜能 完成对活细胞生理信号的动态检测
激光扫描共聚焦显微镜种类
1、台阶式激光扫描共聚焦显微镜 2、狭缝式激光扫描共聚焦显微镜 3、光束式激光扫描共聚焦显微镜 4、双光子和多光子激光扫描共聚
焦显微镜
激 光 扫 描 共 聚 焦 显 微 镜 原 理
激光扫描共聚焦显微镜的组成
低噪音光电倍增 管
共焦针 孔
激光
发射滤光 片
激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)技术简介
.b ž激光扫描共聚焦显微镜( LSCM) 是随着光学、视频、计算机等技术的迅速发展而诞生的一种高科技产品。
它是在荧光ž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, 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, 成为形态学﹑分子细胞生物学﹑神经科学﹑药理学﹑遗传学等领域新一代强有力的研究工具。
同时,激光扫描共聚焦显微镜也是活细胞的动态观察、多重免疫荧光标记和离子荧光标记观察的有力工具。
不仅可对活的或固定的细胞及组织进行无损伤的“光学切片”; 进行单标记或双标记细胞及组织标本的荧光定性定量分析; 还可用于活细胞生理信号, 离子含量的实时动态分析监测, 粘附细胞的分选, 细胞激光显微外科和光陷阱技术等。
可以无损伤的观察和分析细胞的三维空间结构。
- www 生物秀-专心做生物w ww .b b i o o .c o mIntroductionžLSCM 是一种高科技显微镜ž荧光显微镜成像为基础，加装了激光扫描装置, 计算机进行图像处理, 使用紫外或可见光激发荧光探针, 得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像。
ž无损伤的“光学切片”ž细胞三维立体机构ž实时动态分析监测激光扫描共聚焦显微镜( LSCM) 是随着光学、视频、计算机等技术的迅速发展而诞生的一种高科技产品。
生物秀-专心做生物w w w .b b i o o .c o mž光学显微镜部分ž激光发射器ž扫描装置ž光检测器ž计算机系统( 包括数据采集, 处理, 转换, 应用软件)ž图像输出设备LSCM 的基本组成生物秀-专心做生物w w w .b b i o o .c o mLSCM 的原理激光光源：激光扫描束经照明针孔形成点光源, 普通显微镜采用的自然光或灯光是一种场光源, 标本上每一点的图像都会受到邻近点的衍射光或散射光的干扰。
而LSCM 以激光为光源, 激光具有单色性强﹑方向性好﹑高亮度﹑相干性好等优点, 可以避免普通显微镜的缺点。
共聚焦显微镜
共聚焦显微镜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。
共焦显微镜[confocallaserscanningmicroscope(clsm或lscm)]在反射光的光路上加上了一块半反半透镜(dichroicmirror)，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(photomultipliertube，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。
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。
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
共聚焦显微镜
共聚焦显微镜，最常见的是共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）或激光共聚焦扫描显微镜（LCSM），是一种光学成像技术，可通过使用空间针孔来阻挡散焦光来提高显微图像的光学分辨率和对比度。
在图像形成中。
捕获样品中不同深度的多个二维图像可重建三维结构（此过程称为光学切片）。
该技术广泛用于科学和工业界，典型的应用是生命科学、半导体检查和材料科学。
共聚焦显微镜利用照明点与探测点共轭特性，可有效yi 制同一焦点平面上非测量点的杂散荧光及来自样品中非焦平面的荧光，从而获得普通光镜无法达到的分辨率。
共聚焦显微镜是激光共聚焦扫描显微镜LCSM 的简称，它显微成像主要采用3D 捕获的成像技术，使其具有较高的三维图像分辨率。
这些都是通过构建显微照片来实现的。
在荧光显微镜使用过程中，由于需要高强度紫外光辅助成像，所以显微镜内的汞弧灯产生的强光可能会导致令人不安的背景噪音，甚至会导致光漂白。
共聚焦显微镜以一个微动步进马达控制载物台的升降，可以逐层获得高反差、高分辨率、高灵敏度的二维光学横断面图像，从而对活的或固定的细胞及组织进行无损伤的系列“光学切片”，得到各个层面的信息。
这种功能也被称为细
胞CT或显微CT。
荧光显微镜及激光扫描共聚焦显微镜使用
荧光显微镜及激光扫描共聚焦显微镜使用可以参照相关参考资料
荧光显微镜是一种放大显微镜，它可以用于观察单个细胞或多个细胞，甚至是单个分子。
它的工作原理是，激发光通过荧光技术和特定的滤色片
将被观察物体的荧光分子特定波长的光波吸收，然后通过精密的放大镜头
进行放大，并通过荧光镜板分别输出激发光和发射光，最后将多波长波段
的发射光通过摄像机捕捉，从而形成的荧光图像。
荧光显微镜的优势之一
是它可以用于检查细胞和其内部的结构，可以检测不同的细胞特性，包括
活性、基因型、蛋白质含量和其他蛋白质表达。
激光扫描共聚焦显微镜是一种表面观察技术，它通过光学系统将多束
激光（称为共聚束）聚合到一个点，从而使能量集中到一个空间仅仅几微
米的点上，引起形成激发光，它可以精确地显示表面的形貌、表面缺陷和
细节。
此外，它还可以在极低的功率下，提供精确的材料成分和表面化学
分析，包括成分的化学结构、光谱以及深度分析，同时还能提供室温下的
探针定量分析。
激光扫描共聚焦显微镜-仪器百科
一、激光扫描共聚焦显微镜简介激光扫描共聚焦显微镜（Confocal laser scanning microscope，简称CLSM）是近代生物医学图像仪器。
它是在荧光显微镜成像的基础上加装激光扫描装置，使用紫外光或可见光激发荧光探针。
利用计算机进行图像处理，从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像，以及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。
二、激光扫描共聚焦显微镜原理在普通宽视野光学显微镜中，整个标本全部都被水银弧光灯或氙灯的光线照明，图像可以用肉眼直接观察。
同时，来自焦点以外的其他区域的荧光对结构的干扰较大，尤其是标本的厚度在2um以上时，其影响更为明显。
激光共聚焦显微镜脱离了传统光学显微镜的场光源和局部平面成像模式，采用激光束作光源，激光束经照明针孔，经由分光镜反射至物镜，并聚焦于样品上，对标本焦平面上每一点进行扫描。
组织样品中如果有可被激发的荧光物质，受到激发后发出的荧光经原来入射光路直接反向回到分光镜，通过探测针孔时先聚焦，聚焦后的光被光电倍增管（PMT）探测收集，并将信号输送到计算机，处理后在计算机显示器上显示图像。
在这个光路中，只有在焦平面的光才能穿过探测针孔，焦平面以外区域射来的光线在探测小孔平面是离焦的，不能通过小孔。
因此，非观察点的背景呈黑色，反差增加，成像清晰。
由于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与探测针孔，焦平面以外的点不会在探测针孔处成像，即共聚焦。
以激光作光源并对样品进行扫描，在此过程中两次聚焦，故称为激光扫描共聚焦显微镜。
三、激光扫描共焦显微镜的优点1.动态连续扫描及三维图像重组。
LSCM可以对对活细胞和组织或细胞切片样品的不同层面进行连续逐层扫描,来获得各个层面的图像，即所谓的“无损伤的光学切片”。
激光扫描共聚焦显微镜扫描的每个层面之间的间距可以达到0.1um甚至更小。
获得的图像通过计算机重组，可获得精细的细胞骨架、染色体、细胞器和细胞膜系统的三维图像。
共聚焦显微镜下的荧光观察
•
绿色荧光蛋白（ GFP ），其基因产生的蛋白质，在蓝色波长范围的
光线激发下，会发出绿色荧光。
• 应用：利用绿色荧光的发光机制，可将 GFP 作为蛋白质标签，即利用 DNA重组技术，将目的基因与 GFP基因构成融合基因，转染合适的细胞 进行表达，然后借助荧光显微镜便可对标记的蛋白进行细胞内活体观察
免疫荧光操作步骤
德国Leica激光扫ห้องสมุดไป่ตู้共聚焦显微镜
共聚焦显微镜下的荧光观察
荧光的基本知识
• 一、荧光 • 荧光是指一个分子或原子吸收了给予的能量后，即刻引起发光；停止能量供给， 发光亦瞬间停止。荧光蛋白是一种可吸收激发光的光便能产生荧光的蛋白。
• 发射光谱指固定激发波长，在不同波长下所记录到的样品发射荧光的相对强度。
• 激发光谱指国定检测发射波长，用不同波长的激发光激发样品所记录到的相应的 荧光发射强度。
共聚焦显微镜应用技术
• 1、免疫荧光技术 • • 用荧光标记的抗体或抗原与样品中相应的抗原或抗体结合，以适当检测 荧光的技术对其进行分析的方法。 由于荧光素所发出的荧光可在共聚焦显微镜下检出，从而可对抗原进行 细胞定位。
共聚焦激光扫描荧光显微镜 简介以及原理
• 2.四孔位针孔转盘：用电脑控制针孔的大 小，可在分辨率和光切厚度之间取得最佳 平衡。
• 3.时间间隔可变的Time Lapse: 可以在拍 摄过程中不同的时间段采用不同的时间间 隔。
2021/5/27
8
2.基本组成
• 一、基本组成 • （一）激光器:多线氩离子(458 nm, 488 nm, 514 nm) 、
氦氖绿(543nm)、氦氖红(633 nm) • （二）扫描器(内装有针孔光栏、分光镜、发射荧光单
色器及检测器) • （三）光学装置：根据样品中荧光信号的强弱、大小及
分布，调节激光能量、检测孔光栏、光电倍增管（PMT） 的检测范围、物镜和电子放大倍数（zoom），以利于采 集各种荧光信号。 • （四）计算机图像存储与处理及控制系统：实现了图像 的优化、三维重建，实现了全自动程序化控制采集（检 测）样品荧光图像的时间和空间，并和同时采集样品中 多重荧光信号的分解及合成图像，对其进行定量测定。
2021/5/27
10
优点
2021/5/27
11
4.共聚焦原理
• 利用照明针孔和探测针孔实现点照明和探 测，并且被探测点位于焦平面。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，因此被探测点即共焦点。
2021/5/27
12
共聚焦原理
2021/5/27
13
共聚焦原理
• 1.点照明（为作图方便已将光线发散角放 大）
2021/5/27
14
共聚焦原理
导致：
假设是场照明（非共聚焦），会
一.发生衍射，使像模糊；
二.散射光干扰（即除了成像点外，其 余 点处有散射光进入探测针孔）；
而点照明则不会有这些问题。
激光共聚焦扫描显微镜简介
不激光共聚焦扫描显微镜简介一、激光共聚焦显微镜的基本组成激光扫描共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope LSCM)是20世纪80年代发展起来的一项具有划时代意义的高科技新产品，是当今世界最先进的细胞生物学分析仪器。
激光共聚焦显微镜利用激光作为光源，在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦的原理和装置，以及通过针孔的选择和PMT的收集，并带有一套对其所观察到的对象进行数字图像分析处理的系统软件。
与传统光学显微镜相比，它具有更高的分辨率，实现多重荧光的同时观察并可形成清晰的三维图象等优点。
所以它问世以来在生物学的研究领域中得到了广泛应用。
激光共聚焦显微镜主要有四部分组成：1、显微镜光学系统。
2、扫描装置。
3、激光光源。
4、检测系统。
整套仪器由计算机控制，各部件之间的操作切换都可在计算机操作平台界面中方便灵活地进行。
1.1 显微镜光学系统显微镜是LSCM的主要组件，它关系到系统的成象质量。
显微镜光路以无限远光学系统可方便地在其中插人光学选件而不影响成象质量和测量精度。
物镜应选取大数值孔径平场复消色差物镜，有利于荧光的采集和成象的清晰。
物镜组的转换，滤色片组的选取，载物台的移动调节，焦平面的记忆锁定都应由计算机自动控制。
1.2 扫描装置LSCM使用的扫描装置在生物领域一般为镜扫描。
由于转镜只需偏转很小角度就能涉及很大的扫描范围，图象采集速度大大提高，512×512（26万色）画面每秒可达4帧以上，有利于那些寿命短的离子作荧光测定。
扫描系统的工作程序由计算机自动控制。
1.3 激光光源LSCM使用的激光光源有单激光和多激光系统。
多激光器系统在可见光范围使用多谱线氩离子激光器，发射波长为457nm、488nm和514nm的蓝绿光，氦氖绿激光器提供发射波长为543nm的绿光，氦氖红激光器发射波长为633nm的红光，新的405nm半导体激光器的出现可以提供近紫外谱线，但是小巧便宜而且维护简单。
共聚焦显微镜简介及免疫荧光染色
一、活细胞直接免疫荧光染色（溶酶体或钙离子）
（1）将A549细胞细胞培养于35 mm 激光共聚焦
培养皿中间的圆形凹槽里；
（2）染色前吸除培养皿的培养液，用PBS洗2-3
次；
（3）向培养皿中轻轻滴入Lyso-Tracker Red或
Fluo-4/AM工作液200μL，使其覆盖凹槽里
全部细胞；
（4）37 ℃、5%CO2 培养箱中孵育30 min；
小培养皿或盖玻片上
➢悬浮细胞，甩片或滴片后，用盖玻片封片
样品要求
➢载玻片厚度应在0.8～1.2mm之间，盖玻片应光洁，
厚度在0.17mm左右
➢标本不能太厚，如太厚激发光大部分消耗在标本
下部，而物镜直接观察到的上部不能充分激发
➢尽量去除非特异性荧光信号
➢封片剂多用甘油：PBS混合液（9：1)
激光共聚焦适用的器皿及要求
基本功能
定位、定量分析
基本功能
无损伤、连续光学切片，显微“CT”
三维重构成像
三维重构成像
基本功能
像
活体细胞荧光染色的动态观察及快速扫描成
LAS AF软件的基本界面
在生物医学中的主要应用
（一）原位鉴定细胞或组织内生物大分子、观察细胞及亚
细胞形态结构
1.细胞原位检测核酸
2.原位检测蛋白质、抗体及其他分子
（5）吸除染液，用PBS洗2-3次；
（6）再用800μL的PBS覆盖凹槽里全部细胞，
用激光扫描共聚焦显微镜观察Ca2+的变
化。
二、间接免疫荧光染色（FITC标记）
（1）收集细胞
收集细胞爬片，吸取各培养孔上清，PBS冲洗（
5min×3），4%多聚甲醛固定20min，晾干后用。
激光共聚焦显微镜的使用和应用
激光共聚焦显微镜的使用和应用激光共聚焦显微镜（Laser Scanning Confocal Microscope，简称LSM），是20世纪80年代发展起来的高级显微镜技术。
它利用激光聚焦光源、物镜光学系统和光电转换器件对样品进行扫描成像，通过探测荧光信号或反射信号来获取样品的细节信息。
激光共聚焦显微镜已经成为生命科学、材料科学和医学等领域研究的重要工具，其激光扫描成像技术具有高分辨率、三维成像、实时观察等优点，被广泛用于细胞生物学、神经生物学、免疫学、药物筛选、材料表征等研究中。
激光共聚焦显微镜的使用原理是通过扫描光学系统使激光束聚焦在待测样品上，通过荧光或反射信号来获取样品的特定区域的图像信息。
其主要包括激光光源、扫描单元、非荧光和荧光信号的收集系统、探测器和图像处理系统等四个部分。
其中，激光光源可以选择波长较窄的单频激光器，扫描单元通过一系列的反射镜和物镜实现激光束的扫描和聚焦过程，非荧光和荧光信号的收集系统则通过光学透镜和探测器将信号转换为电信号，最后通过图像处理系统将图像显示在计算机屏幕上。
激光共聚焦显微镜在细胞生物学研究中的应用非常广泛。
在细胞器标记研究中，激光共聚焦显微镜可以通过荧光标记的方式观察到蛋白质、核酸和细胞器等生物大分子在细胞中的定位和相互作用关系。
通过这种方法，科学家可以了解细胞内各种分子的准确位置和运动轨迹，为细胞的功能研究提供重要线索。
在细胞活动的实时观察中，激光共聚焦显微镜可以提供高度的时间和空间分辨率，可以连续观察活细胞内的各种生物过程，如膜翻转、循环脂质粒、蛋白质运输等。
此外，激光共聚焦显微镜还可以进行荧光共振能量转移（FRET）研究，用于观察蛋白质-蛋白质相互作用等分子相互作用过程。
在神经科学领域，激光共聚焦显微镜也得到了广泛应用。
它可以用于观察神经细胞的形态和连接关系，研究神经元发生和突触可塑性等基本问题。
同时，激光共聚焦显微镜还可以利用光遗传学技术，对神经元进行光刺激和光操作。
ABI实时荧光定量PCR仪OLYMPUS共聚焦显微镜简介资料
运输和传递，递质受体，离子内外流。 （七）微生物学和寄生虫学：细菌、寄生虫形态结构（表面和
内部结构）； （八）病理学研究及病理学临床诊断：活检标本的快速诊断，
肿瘤诊断，自身免疫性疾病的诊断，宫颈上皮细胞涂片诊断 受体，离子通道，细胞内离子含量、分布及其动态分析。
硬件：激光源 共聚焦显微镜 步近器 检测器 光电倍增管 计算机 图象输出设备（显示器 彩色打印机）。 软件：显微镜自动控制和扫描系统、图像处理和分析系统
原理简图
1、由于pinhole的 存在，使得部分杂
散光（红黄线部分） 没有被PMT探测器 探测到，从而提高 了成像效果。
2、通过对样品在xy方向上的逐点扫 描，可以形成二维
ABI Step One / Step one plus
ABI Step one system
光源系统：LED激发+PMT扫描机制 检测孔数：48孔 检测通道：3通道 理论支持本公司PCR体系：30ul
ABI Step one plus system
检测孔数：96孔 检测通道：4通道 加热模块：半导体加热模块，升温3℃/S 具有独特的Veriflex TM 加块，控温效果大大提高 理论支持本公司PCR体系：30ul
（一）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，细胞凋亡、细胞周期等。
（二）生物化学：酶、核酸、荧光原位杂交、受体分析。 （三）药理学：药物对细胞的作用及其动力学分析。 （四）生理学：膜受体、离子通道、细胞内离子含量、分布、
动态。 （五）遗传学和胚胎学：细胞生长、分化，细胞组织的三维结
共聚焦激光显微镜技术
激光共聚焦显微镜技术绪论激光共聚焦显微镜技术（Confocal Lasers Scanning Miccruscope CLSM)是将显微镜技术与激光技术有效的结合，对具有荧光标记的物的形态及功能，通过计算机控制可以对其单层面进行快速扫描，也可以对多个层面进行连续光片层扫描。
逐层获得二维光学横断面图像，并可通过计算机三维重组软件支持，获得真三维图像。
激光共聚焦显微镜汇集了激光技术、显微镜技术、免疫荧光技术、计算机及图像处理技术、精密的机械技术等，高、精、尖细胞分析及工程技术于一体的新技术。
使其成为形态学、分子细胞生物学、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。
我们大家知道，从人类制作的第一台显微镜到现在以有几百年的历史来了，随着人类对生命科学研究的不断深入，各种显微镜应运而生，使得研究细胞的手段以更加精密化和多样化。
共聚焦显微镜的理论是在1957年Marvin Minsky提出的，但共聚焦显微镜作为商品推出是在20世纪80年代初期，早期的激光共聚焦显微镜在技术上很不完善，其应用也受到限制。
至到20世纪80年代末，光学系统设计不断改进，成像的质量和灵敏度都有所提高，进入90年代初，激光共聚焦显微镜系统中逐步引入混合激光和紫外激光技术。
90年代末由美国Meridian公司推出的新型激光共聚焦显微镜系统，已具备完善的光学系统，模块化的仪器设计，灵活的软件和高配置的计算机硬件，从而使共聚焦显微镜系统的功能不断升级，应用的领域不断扩展。
随着生命科学研究的不断深入及荧光探针技术的迅速发展，共聚焦显微镜将推动生命科学研究的迅速发展，同时生命科学研究的进展也将使激光显微镜技术不断改进和完善。
激光共聚焦显微镜是现今最为先进的光学显微镜，其主要优点为：以激光为光源，在相应的荧光探针标记后，对样本进行逐点扫描，逐层获得二维光学横断面图像，具有“细胞CT”的功能，并可通过计算机三维重建软件支持，获得真三维图像，并可以任意角度旋转，观察细胞，组织立体形态和空间关系；可以对活细胞和组织进行无损伤的观察，动态测量细胞内的Ca离子浓度和pH值等活细胞生理信息；可对细胞膜的流动性，细胞间通讯，细胞融合，细胞骨架弹性测量等，可用作“光刀子”完成细胞内“外科手术”。
共聚焦显微镜用途
共聚焦显微镜用途共聚焦显微镜用途共聚焦显微镜（Confocal Microscope）是一种高级的显微镜，它具有非常高的分辨率和灵敏度，能够提供高质量的三维图像。
共聚焦显微镜广泛应用于生物医学研究、材料科学、纳米技术、地质学等领域。
本文将详细介绍共聚焦显微镜在这些领域中的用途。
生物医学研究共聚焦显微镜在生物医学研究中被广泛应用。
它可以观察活体细胞和组织的三维结构，分析细胞功能和代谢过程，探索生命现象的机制和规律。
1. 细胞形态与结构分析共聚焦显微镜可以对活体细胞进行高分辨率成像，观察其形态和结构变化。
通过荧光染色技术，可以标记出不同类型的蛋白质、核酸或其他生物大分子，并利用激光扫描成像技术进行三维重建，从而获得更为精确的信息。
2. 细胞活动过程的研究共聚焦显微镜可以实时观察细胞内部的活动过程，如细胞分裂、蛋白质合成、物质转运等。
通过荧光标记技术，可以将特定的分子标记出来，并实时观察其在细胞内的运动轨迹和相互作用。
3. 细胞信号传递通路研究共聚焦显微镜可以用于研究细胞内信号传递通路。
利用荧光标记技术，可以标记出不同类型的信号分子，并观察其在细胞内的分布和相互作用关系，从而揭示信号传递机制。
4. 组织学研究共聚焦显微镜可以对组织进行高清晰度成像。
通过荧光染色技术，可以将不同类型的组织结构染色并标记出来，然后利用激光扫描成像技术进行三维重建，从而获得更为精确的信息。
材料科学共聚焦显微镜在材料科学中被广泛应用。
它可以观察材料表面和内部的微观结构，分析材料性质和性能，探索材料的制备和改性方法。
1. 材料表面形貌研究共聚焦显微镜可以对材料表面进行高分辨率成像，观察其形貌和结构。
通过荧光标记技术，可以将特定的分子标记出来，并实时观察其在材料表面的分布和相互作用关系。
2. 材料内部结构研究共聚焦显微镜可以对材料内部进行高清晰度成像。
通过荧光染色技术，可以将不同类型的组织结构染色并标记出来，然后利用激光扫描成像技术进行三维重建，从而获得更为精确的信息。