激光扫描共聚焦显微镜

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激光扫描共聚焦显微镜

激光扫描共聚焦显微镜

1、 选择好适宜的荧光探针。 原则上讲,无论是荧光素还是荧光标记抗体均 可用于LSCM 。如果打算用2种以上荧光标记物,要 注意它们是否激发光波长及发射光波长能区别开, 还要注意是否与LSCM的激发器相匹配,要根据现有 的激发波长来选择荧光标记物。
• 不同的荧光探针在不同标本的效果常有差异,故除综合 考虑以上因素以外,有条件者应进行染料的筛选,以找 出最适的荧光探针。
6.观察活细胞、活组织:LSCM在不损伤
细胞的前提下,对活组织、活细胞进行观 察和测量,这不仅省去了繁琐的样品前期 处理过程(如脱水、脱蜡、染色等);而且观 察过的样品还可以继续用于其他的研究。 这种功能对于细胞培养、转基因研究尤为 重要。这可以说是LSCM最大的优势。
7. 生化成分精确定位观察配合专用的分子探 针,对于要检测的成分不仅可以定位到细 胞水平,还可以定位到亚细胞水平和分子 水平。
2015/6/12
激光扫描共聚焦显微镜:以激光作为激发光源,采用 光源针孔与检测针孔共轭聚焦技术,对样本进行断层扫 描,以获得高分辨率光学切片的荧光显微镜系统.
形态学研究:组织细胞 标本的抗原免疫荧光检 测,凋亡检测…
目的结构是用荧光探针标记的, 都可以用激光共聚焦显微镜观察
分子生物学:荧光原位杂交对DNA 和RNA定量,外源基因在真核细胞 的表达及定位,蛋白质相互作用 (FRET)…
4. 采 用点扫描技术将样品分成无数个点,用十分细小的激光 束逐点逐行扫描成像,再通过电脑组合成一个整体。传统的 光镜在场光源下一次成像,标本上每一点都会受到相邻点的 衍射光和散射光的干扰。这两种图像的清晰度和精密度是无 法相比的。
5.光电倍增管:检测设定范围内的光信号,并将光信号转换成 电 信号,相当于相机中的CCD或胶卷。 PMT只能检测到信号的强弱,不能记录信号的颜色,记录 的 结果通过信号强度和填充颜色表示。PMT单位用电压值V 表示,数值越大代表信号倍增越大,提高倍增会同时增加图 像的正常信号强度和噪声信号强度,使图像的信噪比下降。

激光扫描共聚焦显微镜原理及应用

激光扫描共聚焦显微镜原理及应用

激光扫描共聚焦显微镜原理及应用激光扫描共聚焦显微镜(Laser Scanning Confocal Microscope)是一种高分辨率的显微镜技术。

它结合了光学和计算机技术,通过使用激光扫描技术将样品的逐点扫描成像,可以获取到非常清晰的三维图像。

激光扫描共聚焦显微镜的原理是基于共焦聚焦技术。

它使用一束激光光束照射在样品表面上,并收集激光光束的反射或荧光信号。

激光光束通过一个探测镜来聚焦在样品表面上的一个非常小的点上,该点称为焦点。

通过扫描样品,系统可以获取到完整的样品图像。

1.高分辨率:激光扫描共聚焦显微镜可以获得非常高的分辨率。

由于只有焦点附近的信息被收集,所以可以消除反射和散射带来的干扰,提高图像的清晰度和分辨率。

2.三维成像:激光扫描共聚焦显微镜可以进行多个焦面的扫描,从而获取到三维样品图像。

这使得可以观察样品的内部结构和深层次的信息。

3.高灵敏度:激光扫描共聚焦显微镜可以检测到样品的荧光信号。

这在生物医学领域中非常有用,可以用于观察细胞和组织中的荧光标记物。

4.实时观察:由于激光扫描共聚焦显微镜具有快速扫描和成像的能力,因此可以进行实时观察。

这对于研究动态过程和实时观察样品的变化非常有用。

在生物医学研究中,激光扫描共聚焦显微镜被广泛应用于观察和研究活细胞及组织的结构和功能。

它可以用于观察和研究细胞器的位置和运动、细胞的分裂过程、病理细胞的形态学变化等。

在材料科学研究中,激光扫描共聚焦显微镜可以用于观察和研究材料的结构和性质。

它可以帮助研究人员观察各种材料的微观结构、表面形貌以及材料中的缺陷和分子分布等。

在纳米技术研究中,激光扫描共聚焦显微镜可以用于观察和研究纳米材料的形态和结构。

它可以帮助研究人员观察纳米粒子的形状、大小和分布,研究纳米材料的组装过程和性质等。

总之,激光扫描共聚焦显微镜是一种非常强大并且在科学研究中得到广泛应用的显微镜技术。

它通过激光聚焦和扫描技术,可以获得高分辨率、三维成像和实时观察的样品图像,并且在生物医学研究、材料科学和纳米技术等领域有着重要的应用价值。

激光扫描共聚焦显微镜的原理和应用

激光扫描共聚焦显微镜的原理和应用

激光扫描共聚焦显微镜的原理和应用一、激光扫描共聚焦显微镜的原理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;激光扫描共焦显微镜(Laser Scanning Confocal Microscope,LSCM)采用点光源照射样本,在焦平面上形成一个轮廓分明的小的光点,该点被照射后发出的荧光被物镜搜集,并沿原照射光路回送到由双色镜构成的分光器。

分光器将荧光直接送到探测器。

光源和探测器前方都各有一个针孔,分别称为照明针孔和探测针孔。

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,焦平面以外的点被挡在探测针孔之外不能成像,这样得到的共聚焦图像是标本的光学切面,避免了非焦平面上杂散光线的干扰,克服了普通显微镜图像模糊的缺点,因此能得到整个焦平面上清晰的共聚焦图像。

原理图二、激光扫描共聚焦显微镜组成特点LSCM由显微镜光学系统,激光光源,扫描装置和检测系统构成,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。

显微镜是LSCM的主要组件,它关系到系统的成像质量。

通常有倒置和正置两种形式,前者在切片、活细胞检测等生物医学应用中使用更广泛。

三、激光扫描共聚焦显微镜的应用(一)细胞的三维重建普通荧光显微镜分辨率低,显示的图像结构为多层面的图像叠加,结构不够清晰。

LSCM能以0.1μm的步距沿轴向对细胞进行分层扫描,得到一组光学切片,经A/D转换后作为二维数组贮存。

这些数组通过计算机进行不同的三维重建算法,可作单色或双色图像处理,组合成细胞真实的三维结构。

旋转不同角度可观察各侧面的表面形态,也可从不同的断面观察细胞内部结构,测量细胞的长宽高、体积和断层面积等形态学参数。

通过模拟荧光处理算法,可以产生在不同照明角度形成的阴影效果,突出立体感。

通过角度旋转和细胞位置变化可产生三维动画效果。

LSCM的三维重建广泛用于各类细胞骨架和形态学分析、染色体分析、细胞程序化死亡的观察、细胞内细胞质和细胞器的结构变化的分析和探测等方面。

激光扫描共聚焦荧光显微镜名词解释

激光扫描共聚焦荧光显微镜名词解释

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激光扫描共聚焦荧光显微镜(Laser Scanning Confocal Fluorescence Microscope,简称CLSM)是一种高级光学显微镜,利用激光光源和共聚焦技术,能够实现高分辨率的三维荧光成像。

激光扫描共聚焦荧光显微镜原理

激光扫描共聚焦荧光显微镜原理

激光扫描共聚焦荧光显微镜原理介绍激光扫描共聚焦荧光显微镜(Laser Scanning Confocal Fluorescence Microscopy,LS-CFM)是一种先进的显微镜技术,用于获取高分辨率的细胞和组织图像。

它基于激光光源和共聚焦原理,通过激发标记的荧光物质来提高显微镜的分辨率和对比度。

本文将详细介绍LS-CFM的原理和应用。

激光扫描共聚焦显微镜的工作原理激光光源LS-CFM使用激光光源作为激发荧光物质的光源。

激光光源具有高强度、单色性和方向性,可以提高显微镜的灵敏度和分辨率。

扫描系统LS-CFM的扫描系统包括镜片、扫描镜和探测器。

激光光束经过镜片聚焦到样本上,扫描镜通过改变反射角度来扫描样本表面,探测器记录荧光信号。

共聚焦原理共聚焦原理是LS-CFM的核心原理,它通过控制扫描镜的运动和探测器的观察位置,只获取样本特定平面(焦平面)的荧光信号。

由于样品处于共焦面上时探测荧光的最大值,可以得到高分辨率图像。

荧光物质激发和发射过程在LS-CFM中,荧光物质被激光光源激发后会发射荧光。

荧光物质的发射波长通常比激发波长长。

激发光和发射光通过不同的光路,以避免激发光干扰荧光信号。

LS-CFM的优势1.高分辨率:共聚焦原理使LS-CFM能够获取超过传统荧光显微镜的分辨率,可以观察更细微的结构和细胞器。

2.高对比度:由于共焦面上只有样品发出的荧光被探测到,背景信号减少,对比度更高。

3.深度扫描能力:LS-CFM具有深度扫描能力,可以获取样本的三维图像。

这对于观察细胞内部结构和复杂的生物组织是非常重要的。

4.实时观察:LS-CFM可以实时地观察样本,能够捕捉到细胞和组织的动态变化。

5.多光标标记:通过使用不同的荧光标记剂,LS-CFM可以同时观察多个分子或细胞器的位置和相互作用。

LS-CFM的应用生物医学研究LS-CFM在生物医学研究中扮演着重要的角色。

它可以用于观测细胞分裂、细胞迁移、细胞凋亡以及细胞器的分布和运动。

激光扫描共聚焦显微镜

激光扫描共聚焦显微镜
都是DNA特异性的荧光染料,细胞毒性小,特异性强,专一性地与DNA 相结合,与DNA结合后都是以紫外光激发,发射明亮的蓝色荧光,
分辨率高
免疫荧光标记技术
• 免疫荧光技术是将抗体(或抗原)标记上荧光素(例如 FITC ),它与细胞或组织内相应抗原(或抗体)结合后, 通过观察、检测特征的荧光,定性、定位及定量地检测样 品中的抗体。免疫荧光技术的优点是其具有免疫反应的特 异性,又结合了荧光检测的敏感性
•注:动态监测过程需要连续采集一个固定视野的图像,因此 在离子测定时要求细胞贴壁牢固,监测期间不发生移位现象, 否则,不易的到好的定量结果。
常见的应用和方法
用激光扫描共聚焦显微镜在细胞原位检测核酸 激光扫描共聚焦显微术通过成像显示出细胞内核酸的
分布特征及含量,即实现定位,定性及定量检测 核酸 常用:细胞核定位及形态学观察 染色体观察等 前提:需将核酸用荧光探针标记 常用荧光探针: Hoechst33342 Hoechst33258 DAPI 等
激光扫描 共聚焦显微镜
简介
• 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意义的高科技新产品,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%,使用紫外或可见激光激发荧光 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Ca 2+ 、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,是目前生物医 学领域中最先进的荧光成像和细胞分析手段之一。
• 另一方面,样品也会受到同一焦平面上的 临近区域所激发荧光的干扰,使得图象对 比度降低,这被称为侧向(XY)干扰

激光扫描共聚焦显微镜(LaserScanningConfocalMicroscopy

激光扫描共聚焦显微镜(LaserScanningConfocalMicroscopy

激光扫描共聚焦显微镜(Laser Scanning Confocal Microscopy, LSCM)成像技术目的结构是用荧光探针标记的,都可以用激光共聚焦显微镜观察形态学研究:组织细胞标本的抗原免疫荧光检测,凋亡检测…分子生物学:荧光原位杂交对DNA和RNA定量,外源基因在真核细胞的表达及定位,蛋白质相互作用(FRET)…活细胞动态荧光测量:细胞内Ca2+、Cl-等离子的动态分布及定量,细胞连接间的信息传递(FRAP)…成像基础:荧光成像主要原理: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探测。

z sections = imagesyzx激光共聚焦显微镜的设计特点:Laser:经过照明针孔后形成点光源,光源方向性强、发散小、亮度高、颜色纯、单色性强Beamsplitter(光束分离器):将样品激发荧光与其他非信号光线分开。

Pinhole (照明针孔和探测针孔):最大限度的阻挡非聚焦平面以及聚焦平面上非焦点斑以外的散射光,以保证探测器针孔所接受到的荧光信号全部来自于样品焦点位置PMT (PhotoMultiplier Tube, 光电倍增管):检测设定范围内的光信号,并将光信号转换成电信号,相当于相机中的CCD或胶卷PMT只能检测到信号的强弱,不能记录信号的颜色,记录的结果通过信号强度和填充颜色表示PMT单位用电压值V表示,数值越大代表信号倍增越大,提高倍增会同时增加图像的正常信号强度和噪声信号强度,使图像的信噪比下降激光扫描共聚焦与传统荧光显微镜的主要区别: 激光扫描共聚焦显微镜只接收共焦点处荧光。

普通荧光显微镜不仅接收焦平面上的光,来自焦平面上方或下方的散射荧光也被物镜接收。

影响来自焦平面以外的荧光使观察到的图像反差和分辨率(焦平面以外的荧光结构模糊、发虚)。

CCDPMTFV1000 (Olympus):多个荧光通道(405, 458, 488, 515, 543, 633),可同时检测多个荧光标记一个透射光通道,透射光图像为非共焦图像激光扫描共聚焦显微镜的主要应用No.1 免疫荧光染色(单标、双标、多标)细胞浆、核、膜抗原的分布、半定量分析 几种抗原的共定位抗原与细胞器的共定位抗原转位No. 2 荧光标记活细胞内成分:氯离子荧光探针:MQAE[N -(Ethoxycarbonylmethyl)-6-methoxyquinolinium bromide]细胞内pH的荧光探针:BCECF AM[2’,7’-bis-(2-carboxyethyl)-5-(and-6)-carboxyfluorescein, acetoxymethyl ester]活性氧荧光探针:DCFH-DANO荧光探针:DAF-FM DA[3-Amino,4-aminomethyl-2’,7’-difluorescein, diacetateNo. 3 荧光标记各种亚细胞结构:细胞内微丝:荧光染料标记的毒蕈肽(phalloidin)细胞膜荧光探针:DiI 即DiIC18(3) [1,1’-dioctadecyl-3,3,3’,3’-tetramethylindocarbocyanine perchlorate,红]和DiO即DiOC18(3) [dioctadecyloxacarbocyanine perchlorate,绿] 内质网探针:荧光标记的glibenclamide高尔基体探针:荧光标记的C5-ceramide。

激光扫描共聚焦荧光显微镜原理

激光扫描共聚焦荧光显微镜原理

激光扫描共聚焦荧光显微镜原理激光扫描共聚焦荧光显微镜原理一、概述激光扫描共聚焦荧光显微镜(LSCM)是一种高分辨率、高灵敏度的生物成像技术,它通过激光和荧光探针相互作用,实现对生物样品的高清晰成像。

本文将详细介绍LSCM的原理。

二、激发荧光信号的原理LSCM是基于荧光成像技术的,因此了解荧光信号的产生机制非常重要。

在LSCM中,通常使用的探针为有机染料或蛋白质标记物。

这些探针受到激发波长(通常为紫外线或蓝色激光)后会被“激发”到一个高能态,并在短时间内返回基态时释放出能量,即产生荧光信号。

三、扫描共聚焦显微镜系统结构1. 激光器:LSCM中通常使用的激光器为氩离子激光器和氦氖激光器。

它们可以提供不同波长的激发波长,以满足不同探针的需求。

2. 光学系统:光学系统包括激光束聚焦、激光扫描和探测系统。

其中,激光束聚焦是将激光束聚焦到样品上的过程,通常使用的是物镜;激光扫描是将激光束在样品表面移动的过程,通常使用的是振镜;探测系统用于收集荧光信号,并将其转化为数字信号。

3. 样品台和样品固定装置:样品台用于放置样品,通常可以进行XYZ三向移动。

样品固定装置可以确保样品不会在成像过程中移动或震动。

4. 计算机:计算机用于控制整个系统,并处理、分析和显示成像数据。

四、扫描共聚焦显微镜成像原理1. 感应体积:感应体积是指在LSCM中能够产生荧光信号的三维区域。

它由两个因素决定:一个是物镜的数值孔径(NA),另一个是激发波长。

感应体积越小,则分辨率越高。

2. 扫描方式:LSCM采用的是点扫描或线扫描方式。

点扫描方式是将激光束聚焦到样品上的一个点,然后在样品表面移动,重复这个过程直到整个样品成像完毕;线扫描方式是将激光束聚焦成一条线,然后在样品表面移动,重复这个过程直到整个样品成像完毕。

3. 探测方式:LSCM采用的是共聚焦探测方式。

共聚焦探测可以减少背景信号和散射信号的干扰,提高成像信噪比。

五、LSCM应用LSCM广泛应用于生物学研究中,如细胞生物学、神经科学、分子生物学等领域。

激光共聚焦显微镜的原理与应用范围

激光共聚焦显微镜的原理与应用范围

激光共聚焦显微镜的原理与应用范围激光扫描共聚焦显微镜是采用激光作为光源,在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦原理和装置,并利用计算机对所观察的对象进行数字图象处理的一套观察、分析和输出系统。

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的研究工具。

1 激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)的原理从基本原理上讲,共聚焦显微镜是一种现代化的光学显微镜,它对普通光镜从技术上作了以下几点改进:1.1用激光做光源因为激光的单色性非常好,光源波束的波长相同,从根本上消除了色差。

1.2采用共聚焦技术在物镜的焦平面上放置了一个当中带有小孔的挡板,将焦平面以外的杂散光挡住,消除了球差;并进一步消除了色差1.3采用点扫描技术将样品分解成二维或三维空间上的无数点,用十分细小的激光束(点光源)逐点逐行扫描成像,再通过微机组合成一个整体平面的或立体的像。

而传统的光镜是在场光源下一次成像的,标本上每一点的图像都会受到相邻点的衍射光和散射光的干扰。

这两种图像的清晰度和精密度是无法相比的。

1.4用计算机采集和处理光信号,并利用光电倍增管放大信号图在共聚焦显微镜中,计算机代替了人眼或照相机进行观察、摄像,得到的图像是数字化的,可以在电脑中进行处理,再一次提高图像的清晰度。

而且利用了光电倍增管,可以将很微弱的信号放大,灵敏度大大提高。

由于综合利用了以上技术。

可以说LSCM是显微镜制作技术、光电技术、计算机技术的完美结合,是现代技术发展的必然产物。

2 LSCM在生物医学研究中的应用目前,一台配置完备的LSCM在功能上已经完全能够取代以往的任何一种光学显微镜,它相当于多种制作精良的常用光学显微镜的有机组合,如倒置光学显微镜、紫外线显微镜、荧光显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜(PH)、微分干涉差显微镜(DIC)等,因此被称为万能显微镜,通过它所得到的精细图像可使其他的显微镜图像无比逊色。

激光扫描共聚焦显微镜教学课件

激光扫描共聚焦显微镜教学课件
扫描速度与分辨率设置
根据实验需求,调整扫描速度和分辨率以确 保图像质量。
图像采集
校准
确保显微镜处于校准状态,避 免图像出现畸变或失真。
采集参数设置
设置合适的曝光时间、增益和 数字位数等参数,以确保图像 质量。
多区域采集
如需观察大范围样品,可设置 多个采集区域,并确保各区域 间无缝拼接。
实时预览
在采集过程中实时预览图像, 确保图像质量满足要求。
特点
高分辨率、高对比度、高灵敏度 、无损检测、能够观察活细胞等 。
工作原理
01
激光束通过显微物镜照 射到样品上,形成光斑 ;
02
光斑通过扫描器在样品 表面进行扫描,同时收 集反射光或荧光;
03
反射光或荧光通过共聚 焦系统汇聚到光电倍增 管上,转换成电信号;
04
电信号经过处理后形成 图像,显示在计算机屏 幕上。
根据实验需求设置采集参数,如曝光 时间、增益等,以获取高质量的图像 。
CHAPTER 04
激光扫描共聚焦显微镜实验 案例
细胞膜流动性研究
总结词
通过观察细胞膜荧光标记物的扩散和 分布,了解细胞膜的流动性。
详细描述
利用荧光染料标记细胞膜,在激光扫 描共聚焦显微镜下观察标记物的动态 变化,通过分析荧光强度和分布的变 化,可以了解细胞膜的流动性。
高速成像
研发更快的扫描速度和数据处理能力,实现实时动态观察 ,缩短实验时间,提高实验效率。
多维成像
拓展激光扫描共聚焦显微镜的成像维度,从二维平面扩展 到三维立体成像,甚至包括时间序列的四维成像,以更全 面地揭示细胞活动和分子交互过程。
应用领域的拓展
临床诊断
将激光扫描共聚焦显微镜应用于 临床诊断,通过观察活体组织样 本,为疾病诊断和治疗提供更准

激光扫描共聚焦显微镜图文讲解

激光扫描共聚焦显微镜图文讲解

激光扫描共聚焦显微镜吴旭2008.10.14高级显微镜原理正置、倒置显微镜细胞遗传工作站活细胞工作站激光显微分离系统激光共聚焦显微镜概述激光扫描共聚焦显微镜(Laser scanning confocalmicroscope ,LSCM )生物医学领域的主要应用通过一种或者多种荧光探针标记后,可对固定的组织或活体样本进行亚细胞水平结构功能研究高空间分辨率、非介入无损伤连续光学切片、三维图像、实时动态等细胞结构和功能的分析检测……Conventional fluorescence microscope Confocal microscope历史1957年,Marvin Minsky提出了共聚焦显微镜技术的某些基本原理,获得了美国的专利。

1967年,Egger 和Petran 成功地应用共聚焦显微镜产生了一个光学横断面。

1977年,Sheppard 和Wilson 首次描述了光与被照明物体的原子之间的非线性关系和激光扫描器的拉曼光谱学。

1984年,Biorad 为公司推出了世界第一台商品化的共聚焦显微镜,型号为SOM-100,扫描方式为台阶式扫描。

1986年MRC-500型改进为光束扫描,用作生物荧光显微镜的共聚焦系统。

Confocal microscopy comes of ageJG White & WB Amos. Nature 328, 183 -184 (09 July 1987Zeiss 、Leica 、Meridian 、OlympusZeiss LSM510 激光扫描共聚焦显微镜Zeiss LSM510 META 激光扫描共聚焦显微镜Zeiss LSM510 META 激光扫描共聚焦显微镜Nikon A1R 激光扫描共聚焦显微镜Prairie UltimaIV 活体双光子显微镜国家光电实验室(武汉)自制随机定位双光子显微镜Leica TCS SP5 激光共聚焦扫描显微镜基本原理相差、DIC 常用荧光标记共聚焦原理Two ways to obtain contrast in light microscopy. The stained portions of the cell in(A reduce the amplitude of light waves of particular wavelengths passing through them.A colored image of the cell is thereby obtained that is visible in the ordinary way. Light passing through the unstained, living cell (B undergoes very little change in amplitude, and the structural details cannot be seen even if the image is highly magnified. The phase of the light, however, is altered by its passage through the cell, and small phase differences can be made visible by exploiting interference effects using a phase-contrast or a differential-interference-contrast microscope.D. Phase-contrast or adifferential-interference-contrast microscopeFour types of light microscopy. (A The image of a fibroblast in culture obtained by the simple transmission of light through the cell, atechnique known as bright-field microscopy.The other images were obtained by techniques discussed in the text: (B phase-contrast microscopy, (C Nomarski differential-interference-contrast microscopy, and (D dark-field microscopy.常用荧光探针Proteins Nucleic Acids DNA Ions pH Sensitive Indicators Oxidation States Specific Organelles荧光显微镜原理明场:透射荧光:落射落射的优点:物镜的聚光镜作用使视场均匀,发射光强度高。

激光扫描共聚焦显微镜教学课件

激光扫描共聚焦显微镜教学课件

缺点
昂贵
激光扫描共聚焦显微镜的价格相对 较高,不是所有的实验室都能够负
担得起。
需要专业操作
使用该显微镜需要一定的专业知识 和技能,对操作者的要求较高。
样本制备要求高
由于该显微镜对样本的厚度和折射 率等参数敏感,因此需要精心制备 样本。
维护成本高
激光扫描共聚焦显微镜的维护成本 也相对较高,需要定期检查和保养 。
04
激光扫描共聚焦显微镜的 优缺点
优点
高分辨率
激光扫描共聚焦显微镜利用激光束进行 扫描,可以实现比传统显微镜更高的分 辨率。
灵敏度高
由于激光束的强度高,该显微镜对样本 的灵敏度也相应提高,可以检测到较弱 的荧光信号。
减少光损伤
共聚焦技术只对焦点处的样本进行照明 ,有效减少了光损伤。
三维成像
激光扫描共聚焦显微镜可以采集样本的 三维图像。
仪器清洁
清洁显微镜的透镜和其他部件,以确保观察的清晰度和准确 性。
图像获取
参数设置
在获取图像前,需要设置激光扫描共聚焦显微镜的参数,如扫描速度、扫描分辨 率、激光波长等。
图像获取
通过激光扫描共聚焦显微镜获取细胞样本的图像。
数据分析
对获取的图像进行处理,以提 高其清晰度和对比度。
02
数据测量
01
图像处理
显微镜控制和分析软件。
02
基于图形用户界面,方便用户进行样本观察、图像获
取和数据分析。
03
支持多种组织样本类型,包括免疫荧光、荧光原位杂
交等。
Definiens Developer
一种基于规则和智能图像分析软 件,用于构建细胞和组织图像分
析流程。
提供强大的图像处理和分析工具 ,包括图像预处理、特征提取、

激光扫描共聚焦显微镜-仪器百科

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。

激光共聚焦扫描显微镜简介

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。

激光扫描共聚焦显微镜

激光扫描共聚焦显微镜

荧光与透射光同时成像
动态观测
• 激光共聚焦显微镜的一大特点就是可以对 活细胞进行连续扫描,实现实时动态观测 。这样可记录细胞在外界某种条件的刺激 下瞬时发生的变化。
• 常用的有检测细胞内游离Ca 离子变化、细 胞内PH值变化,等等。
Ca离子动态检测
• 荧光染料:Fluo-3AM。 • 此染料可特异性标记细胞内游离Ca离子,
多色荧光标记检测
普通荧光显微镜每次只能观测一种荧光, 要观测多种荧光标记的样品需要多次观测 ,对样品损伤大。激光共聚焦显微镜可以 多激光多通道同时扫描,多通道同时探测 。
绿色:SYBR 14染色,活精子 红色:PI染色,死精子
牛精子
绿色:MitoTracker Green
紫色:Hoechst 33342
荧光强度
分层扫描(切片扫描)
• 按共扼聚焦的原理,通过调节针孔的大小
,可控制样品扫描层面的厚度。即样品中 相当薄的一层被探测到,而其他层面不影 响成像。
分层扫描(切片扫描)
• 当观测较厚样品时,普通透射光不能透过 样品,则可以通过切片扫描检测荧光的方 法来观测。
发射光
入射光 被检测层面
整个样品 白光(不能透过)
• 利用专用图象处理软件,还可以实现其他 许多数据分析。
分层扫描(切片扫描)
GFP与PE双色标记3D扫描
细胞“CT”片
3D模拟
Z轴分析
植物切片三维重建
细胞测量
周长
面积
长度
常用荧光探针介绍
细胞活性探针 细胞器探针 细胞骨架探针 核酸探针 细胞内离子探针
细胞活性探针
• 活细胞探针:吖叮橙(AO)
BacLight
Bacterial Viability Kit

激光扫描共聚焦显微镜名词解释

激光扫描共聚焦显微镜名词解释

激光扫描共聚焦显微镜名词解释激光扫描共聚焦显微镜,这个名字听起来是不是有点复杂?别担心,咱们慢慢来捋清楚这个东西是个啥。

其实,激光扫描共聚焦显微镜,简称共聚焦显微镜,是一种让我们能在微观世界里游刃有余的神器。

它就像是一个高科技的放大镜,能让我们看到肉眼无法察觉的细微细节,简直是科学研究界的“千里眼”!咱们先从它的基本原理说起吧。

1. 基本原理1.1 激光的魔力说到激光,大家第一反应是不是觉得很炫酷?对,就是那种能把东西切开的激光!在共聚焦显微镜里,激光是用来照亮样品的。

激光光束经过特殊的处理,能聚焦成一个小点,把样品的某个特定区域照亮。

这就像你在黑暗的房间里用手电筒照亮某个角落,清晰明了,一目了然。

1.2 层层扫描当激光照亮样品后,显微镜会逐层扫描。

每次扫描完一层,它都会把这一层的图像记录下来。

就像在拍照,一张张拼接在一起,最终形成一个三维的图像。

这种方法的好处在于,咱们能看到样品内部的结构,而不仅仅是表面。

嘿,真是让人眼前一亮,感觉仿佛进入了微观世界的奇妙之旅!2. 应用领域2.1 生物科学的好帮手在生物科学领域,共聚焦显微镜可谓是大显身手。

科学家们可以用它观察细胞的形态、分子之间的互动,甚至是活体细胞的变化。

想象一下,科学家们在显微镜前,眼神中满是惊奇,就像孩子第一次看到动物园的狮子一样兴奋!这种显微镜让他们能更好地理解生命的奥秘,真是不可或缺的伙伴。

2.2 材料科学的福音不仅仅是在生物领域,共聚焦显微镜在材料科学中的应用也相当广泛。

研究人员可以用它来分析材料的微观结构,寻找材料的缺陷,甚至开发新材料。

可以说,它就像是材料科学家的“宝藏”,帮助他们找到解决问题的关键。

要是没有它,很多研究可能就得“半路出家”,真是太可惜了。

3. 未来展望3.1 技术的不断进步随着科技的发展,激光扫描共聚焦显微镜的技术也在不断进步。

越来越高的分辨率、更加灵敏的探测器,甚至是实时成像技术,都让这款显微镜愈发强大。

激光扫描共聚焦显微镜

激光扫描共聚焦显微镜

扫描速度慢
相对于传统的显微镜, 激光扫描共聚焦显微镜 的扫描速度较慢,需要 更长的时间来获取图像。
荧光衰减
荧光染料在长时间的光 照下会逐渐衰减,影响 图像的质量。
改进方向
降低成本
通过改进技术和降低制造成本,使更多 的实验室和研究机构能够使用激光扫描
共聚焦显微镜。
发展多色成像技术
利用多色荧光染料或光谱分离技术实 现多色成像,以便同时观察多个标记
物或细胞成分。
提高扫描速度
研究更快的扫描技术和算法,提高图 像的获取速度。
增强自动化和智能化
开发自动化和智能化的操作系统,减 少人工干预和操作时间,提高实验效 率。
05 激光扫描共聚焦显微镜与 其他显微镜的比较
传统显微镜
光源
传统显微镜使用普通光源,如灯泡或反射镜,提供均匀照明。
分辨率
受限于光的衍射极限,传统显微镜的分辨率相Байду номын сангаас较低。
其他现代显微技术
原子力显微镜(AFM)
01
利用原子间相互作用力进行成像,适用于表面形貌和物理性质
的测量。
扫描隧道显微镜(STM)
02
利用量子隧穿效应进行成像,适用于表面电子结构的测量。
光学 tweezers 技术
03
利用光束操纵微小粒子,实现细胞和分子水平的操控和观察。
06 激光扫描共聚焦显微镜的 未来发展与展望
激光扫描共聚焦显微镜
目录
• 激光扫描共聚焦显微镜简介 • 激光扫描共聚焦显微镜技术原理 • 激光扫描共聚焦显微镜操作流程 • 激光扫描共聚焦显微镜优缺点 • 激光扫描共聚焦显微镜与其他显微镜的比
较 • 激光扫描共聚焦显微镜的未来发展与展望

激光扫描共聚焦显微镜(研究生)

激光扫描共聚焦显微镜(研究生)
1) DNA用 Hoechst33342标 记(蓝),
2)细胞膜用 NBDPC染色(绿),
3)线粒体用 Mitotracker标记 (红)
如何改善图像质量
1、“更多信号!”
1)、 通过减慢扫描速度 2)、 使用“平均”方法 3)、 增加发射滤镜的带宽 4)、 加大针孔直径; 注意:光学切片的厚度也会相应地增大。 5)、 增大激发能(激光功率); 注意:漂白效应、饱和效应和光毒效应。
2、“更多细节!”
1)、使用较高数值孔径 (NA) 的物镜 2)、增加“帧大小” = 每条线的像素值 + 每帧的线条数 3)、优化扫描焦距 (Z) 4)、增加动态范围
3、“更可靠!”
1)、使用多轨 2)、提供预定义配置。 3)、可同时定义和使用任何形状的多个研 究区。
Cultured cells, multiple fluorescence
原理 优缺点
激光共聚焦显微镜的基本结构
扫描系统
(1)、激光扫描系统通过照相通道或荧光通道和显微 镜相连,与所接显微镜一体化设计
(2)、检测器数量 (3)、共聚焦针孔
50-300微米
(4)、扫描分辨率及灰度级
(5)、连续分光设计系统(或其它光谱分离系统)
(6)、光谱扫描功能 (7)、扫描速度及速度调节
1)蛋白质、单糖和多糖探针; 2)细胞器探针; 3)核酸探针; 4)细胞活性探针; 5)膜和受体探针; 6)细胞膜电位和细胞内pH探针; 7)金属探针; 8)分子的特殊基团结合探针; 9)其他
(三)仪器使用步骤
(1)、选择激光器类型 (2)、选择相应的滤片 (3)、根据实验目的选择适当软件 (4)、按软件要求设置有关参数,进行观 察和分析。
仪器名称
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激光共聚焦显微镜的原理与应用范围激光扫描共聚焦显微镜是采用激光作为光源,在传统光学显微镜基础上采用共轭聚焦原理和装置,并利用计算机对所观察的对象进行数字图象处理的一套观察、分析和输出系统。

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的研究工具。

1激光扫描共聚焦显微镜(LSCM)的原理从基本原理上讲,共聚焦显微镜是一种现代化的光学显微镜,它对普通光镜从技术上作了以下几点改进:1.1用激光做光源因为激光的单色性非常好,光源波束的波长相同,从根本上消除了色差。

1.2采用共聚焦技术在物镜的焦平面上放置了一个当中带有小孔的挡板,将焦平面以外的杂散光挡住,消除了球差;并进一步消除了色差1.3采用点扫描技术将样品分解成二维或三维空间上的无数点,用十分细小的激光束(点光源)逐点逐行扫描成像,再通过微机组合成一个整体平面的或立体的像。

而传统的光镜是在场光源下一次成像的,标本上每一点的图像都会受到相邻点的衍射光和散射光的干扰。

这两种图像的清晰度和精密度是无法相比的。

1.4用计算机采集和处理光信号,并利用光电倍增管放大信号图在共聚焦显微镜中,计算机代替了人眼或照相机进行观察、摄像,得到的图像是数字化的,可以在电脑中进行处理,再一次提高图像的清晰度。

而且利用了光电倍增管,可以将很微弱的信号放大,灵敏度大大提高。

由于综合利用了以上技术。

可以说LSCM是显微镜制作技术、光电技术、计算机技术的完美结合,是现代技术发展的必然产物。

2LSCM在生物医学研究中的应用目前,一台配置完备的LSCM在功能上已经完全能够取代以往的任何一种光学显微镜,它相当于多种制作精良的常用光学显微镜的有机组合,如倒置光学显微镜、紫外线显微镜、荧光显微镜、暗视野显微镜、相差显微镜(PH)、微分干涉差显微镜(DIC)等,因此被称为万能显微镜,通过它所得到的精细图像可使其他的显微镜图像无比逊色。

2.1观察活细胞、活组织LSCM在不损伤细胞的前提下,对活组织、活细胞进行观察和测量,这不仅省去了繁琐的样品前期处理过程(如脱水、脱蜡、染色等);而且观察过的样品还可以继续用于其他的研究。

这种功能对于细胞培养、转基因研究尤为重要。

这可以说是LSCM最大的优势。

2.2 生化成分精确定位观察配合专用的分子探针,对于要检测的成分不仅可以定位到细胞水平,还可以定位到亚细胞水平和分子水平2.3 动态观察在同一样品平面上随时间进行连续扫描,就可分析细胞结构、内含、和标记等动力学变化。

目前在这方面做得最多的是使用LSCM观察心肌或平滑肌细胞内游离钙、钠、钾离子浓度或pH的动态变化。

2.4 数据、图像的数字化用计算机代替了普通的照相机,得到的图像是数字化的,可及时输出或长期储存,而且还可进一步加工处理。

2.5 定量测量首先应用专一的荧光探针对样品进行染色,样品的荧光强度和所测成分的含量呈正比,如果其余条件固定,通过对比各组样品之间的荧光强度值,可得出特定成分的含量比。

3 华中地区有激光共聚焦显微镜机构的品牌和技术参数3.1中国科学院武汉病毒研究所,3.2湖南中南大学湘雅二医院代谢内分泌研究所LSCM(BIO-ROD1024,HOMEL HEMPSTEAD,UK发表过应用激光扫描共聚焦显微镜观察骨组织为损伤的实验研究3.3华中科技大学同济医学院附属同济医院神经内科激光扫描共聚焦显微镜(MRC 1024型),美国BioRad公司生产发表过激光扫描共聚焦显微镜检测核因子κB4激光扫描共聚焦显微镜的使用(cAMP在体测量为例)4.1样品制备4.1.1切片 实验标本要求单层,并能很好地贴附在样品池中。

所以,组织标本无论是石蜡切片还是冰冻切片,均为越薄越好。

常用的贴附剂有:多聚赖氨酸,伴刀豆球蛋白,蛋清,琼脂明胶cell-Tak, vectabond等。

4.1.2培养细胞 培养细胞可以满足要求,如果用购置仪器时所带的薄底培养瓶进行培养则更佳4.1.3激光共聚焦观察样品处理注意事项首先要尽量保持生物材料的天然状态,避免赝像、变形和失真,因此须将生物材料做固定处理;制片必须薄而透明,才能在显微镜下成像,除将材料切成薄片或通过轻压或其他手段使之分散外,还需采用其他方法使它透明和染色,以便更好地观察到结构的细节。

需长期保存的制片,还应进行脱水和封固。

显微制片法一般包括切片法、整体封片法、涂片法和压片法4类。

4.2荧光探针的选择荧光探针的发展非常迅速,目前仅美国Molecular Probes公司就可提供1800多种荧光探针[3,每年该公司还不断推出新的荧光探针。

通常每项检测内容或被测物质都有几种或几十种有关的或特异的荧光探针。

选择合适的荧光探针是有效地进行实验并获取理想实验结果的保障。

荧光探针的选择主要从以下几个方面考虑:(1)现有仪器所采用的激光器。

如我校购进的激光扫描共聚焦显微镜(ACAS ULTMA312,美国Meridian公司产品)采用氩离子激光器,激发波长为351~364nm,488nm,514nm,可激发多种荧光探针;(2)荧光探针的光稳定性和光漂白性。

在进行荧光定量和动态荧光监测时,要求荧光探针有较好的光稳定性越高越好,也可通过减少激光扫描次数或降低激光强度的方法,来减轻光漂白的程度。

但在进行膜流动性或细胞间通讯检测时则需要荧光探针既有一定的光稳定性又要有一定的光漂白性;(3)荧光的定性或定量。

仅做荧光定性或仅是观察荧光动态变化时,选择单波长激发探针,无需制作工作曲线。

做定量测量时最好选用双波长激发比率探针,利于制定工作曲线;(4)荧光探针的特异性和毒性。

尽量选用毒性小、特异性高的探针;(5)荧光探针适用的pH。

大多数情况下细胞的pH在生理条件下,但当pH不在此范围时,考虑适用该环境pH的荧光探针是有必要的。

同时应注意染液自身的pH值会影响带电荷的荧光探针与胞内组份之间的结合,因此在染液的配备时需加以考虑。

不同的荧光探针在不同标本的效果常有差异,除综合考虑以上因素以外,有条件者应进行染料的筛选,以找出最适的荧光探针。

此外,许多荧光探针是疏水性的,很难或不能进入细胞,需使用其乙酰羟甲基酯(acetoxymethyl,AM)形式,也就是荧光探针与AM结合后变成不带电荷的亲脂性化合物方易于通过质膜进入细胞,在细胞内荧光探针上的AM被非特异性酯酶水解,去掉AM后的荧光探针不仅可与细胞内的靶结构或靶分子结合且不易透出质膜,从而能有效的发挥作用。

4.2.1细胞内游离钙美国分子公司提供的钙荧光探针有20多种,激光扫描共聚焦显微镜常用的有Fluo-3、Rhod-1、Indo-1、Fura-2等,前两者为单波长激光探针,利用其单波长激发特点可直接测量细胞内Ca2+动态变化,为钙定性探针;后两者为双波长激发探针,利用其双波长激发特点和比率技术,能定量细胞内[Ca2+]i,为钙定量探针4.2.2 DNA和RNA核酸的荧光探针有50多种[2],用于激光扫描共聚焦显微镜的主要有Acridine Orange(吖啶橙,AO)、Propidium Iodide(碘化丙啶,PI)。

4.2.3 膜电位DiBAC4(3)为最常用的膜电位荧光探针[5],DiBAC4(3)为带负电荷的阴离子慢反应染料。

该探针本身无荧光,当进入细胞与胞浆内的蛋白质结合后才发出荧光,测量时要求细胞浸在荧光染料中。

当细胞内荧光强度增加即膜电位增加示细胞去极化;反之,细胞内荧光强度降低即膜电位降低示细胞超极化。

Rhodamine 123主要用于线粒体膜电位测量[6]。

Rhodamine123是一种亲脂性阳离子荧光探针,当线粒体膜内侧负电荷增多时,荧光强度增加,与DiBAC4(3)的表示形式相反。

4.2.4 pH值常用于偏中性pH即细胞胞浆pH检测的荧光探针有SNARF类(SNARF-1SNARF-calcein)、SNAFL类(SNAFL-1、SNAFL-calcein)、BCECF等,这些探针均为疏水性探针,需使用其AM形式。

FITC-dextran则适用于pH范围4~6之间[7],如溶酶体pH的检测,该探针也不能透过质膜,但可通过细胞胞饮作用进入溶酶体,因此应选择分子量稍小的Dextran(葡聚糖)。

4.2.5 细胞内活性氧基活性氧(active oxygen species)可影响细胞代谢,与蛋白质、核酸、脂类等发生反应,有些反应是有害的,因此测量活性氧在毒理学研究中有一定的意义。

根据检测活性氧的不同可选择不同的荧光探针。

常用荧光探针有Dichlorodihydrof-luorescein diacetate(2,7-二氯二氢荧光素乙酰乙酸、H2DCFDA)[2],其原理是不发荧光的H2DCFDA进入细胞后能被存在的过氧化物、氢过氧化物等氧化分解为dichlorofluorescein(DCF)而产生荧光,其反应灵敏到10-12mole水平,荧光强度与活性氧的浓度呈线性关系。

4.2.6 细胞间通讯激光扫描共聚焦显微镜可采用荧光光漂白恢复FRAP技术检测细胞缝隙连接通讯,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。

而临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,荧光可以逐渐恢复。

由于光漂白过程是不可逆的,因此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判断细胞缝隙连接的通讯功能。

采用FRAP技术检测细胞间通讯常用荧光探针是6-carboxyfluorescein diacetate(6-羧基荧光乙酰乙酸、CFDA)。

需用其酯化形式CFDA-AM。

该技术可用于研究胚胎发生、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。

由于某些毒性物质尤是促癌物可影响缝隙连接介导的物质运输,因此该方法也可用于鉴别对缝隙连接作用有潜在毒性的化学物质。

4.2.7细胞膜流动性采用荧光光漂白恢复(FRAP)技术还可对细胞膜流动性进行研究[9]。

利用NBD-C6-HPC 荧光探针标记细胞膜磷脂,然后用高强度的激光束照射活细胞膜表面的某一区域(1~2µm),使该区域的荧光淬灭或漂白,再用较弱的激光束照射该区域。

可检测到细胞膜上其它地方未被漂白的荧光探针流动到漂白区域时的荧光重新分布情况。

荧光恢复的速率和程度可提供有关的信息,如用于观察细胞受体介导内吞过程中膜磷脂流动性的变化情况。

NBD-C6-HPC在温度稍高时可能会进入细胞内,因此荧光染色和测量时应在低于常温的环境下进行。

4.2.8细胞结构、受体、蛋白质、酶等激光扫描共聚焦显微镜可获得较一般普通光学显微镜分辨率高的细胞内线粒体、高尔基复合体、内质网、溶酶体等细胞器图象,同时还可动态观察活细胞状态下细胞器的形态学变化情况,此外还可通过光学切片即断层扫描技术进行三维重建,显示细胞器的空间关系及其变化。

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