超高温激光共聚焦显微镜精选.

激光扫描共聚焦显微镜技术Laser Scanning Confocal Microscope——基础篇李治国细胞的内在生活显微镜的发展史没有显微镜就不可能有细胞学诞生。

1590年，荷兰眼镜制造商J 和Z.Janssen 父子制作了第一台复式显微镜。

1665年，英国人Robert Hook首次描述了植物细胞(木栓，命名为cella 。

1680年，荷兰人A.van Leeuwenhoek成为皇家学会会员，他一生中制作了200多台显微镜和400多个镜头，用设计较好的显微镜观察了许多动植物的活细胞与原生动物。

Made by A.van Leeuwenhoek (1632-1723.Magnification ranges at 50-275x.显微镜的最重要参数——分辨力显微镜物象是否清楚不仅决定于放大倍数，还与显微镜的分辨力（resolution ）有关。

分辨率是指区分开两个质点间的最小距离各种显微镜的分辨能力光学显微镜（light microscopy）0.2μm电子显微镜 (Electro microscopy 0.2nm扫描遂道显微镜 (scanning tunneling microscope 0.2nm以下 1932年，德国人M.Knoll 和E.A.F.Ruska 发明电镜，1940年，美、德制造出分辨力为0.2nm 的商品电镜。

1981年，瑞士人G.Binnig 和H.RoherI 在IBM 苏黎世实验中心（Zurich Research Center）发明了扫描隧道显微镜而与电镜发明者Ruska 同获1986年度的诺贝尔物理学奖。

常用的光学显微镜（light microscopy普通光学显微镜暗视野显微镜相差显微镜偏光显微镜微分干涉显微镜荧光显微镜激光共焦扫描显微镜普通光学显微镜原理普通光学显微镜原理图1. 构成：①照明系统②光学放大系统③机械装置2. 原理：经物镜形成倒立实像，经目镜放大成虚像。

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。

激光共聚焦荧光显微镜原理(一)激光共聚焦荧光显微镜介绍•激光共聚焦荧光显微镜是一种高分辨率、高灵敏度、非接触式的三维显微成像技术。

•它通过聚焦激光束扫描样品，利用荧光标记来获得样品内部的高分辨率三维图像。

原理解释•激光共聚焦荧光显微镜的主要组成部分包括激光源、物镜、探测器和扫描镜等。

•激光源向物镜聚焦光束，然后通过扫描镜快速扫描，即可在样品中聚焦出一个非常小的点，称为焦斑。

•接着，利用荧光标记，样品发出荧光信号，荧光信号被探测器接收，并转换为电信号。

•然后，将探测到的信号与扫描镜的位置信息对应起来，就可以获得高分辨率而具有三维信息的样品图像。

应用领域•激光共聚焦荧光显微镜广泛应用于生物学、材料学、纳米技术等领域。

•生物学领域中，可用于观察细胞、组织等生物标本的三维结构。

•材料学领域中，可用于研究材料的三维结构和成分。

•纳米技术领域中，可用于研究纳米材料的结构和制备过程。

总结•激光共聚焦荧光显微镜是一种非常重要的高分辨率三维成像技术，可用于生物学、材料学、纳米技术等领域的研究。

•它利用聚焦激光光束和荧光标记，通过快速扫描样品，获得高分辨率的三维结构信息。

•随着技术的不断发展，相信激光共聚焦荧光显微镜在更多领域的研究中将大有作为。

激光共聚焦荧光显微镜的优点•高分辨率：激光共聚焦荧光显微镜的空间分辨率可达到几十纳米级别，比传统显微镜高出数倍。

•高灵敏度：通过荧光标记，激光共聚焦荧光显微镜可实现单个分子级别的检测。

•非接触式：激光光束非常细，采用非接触式聚焦，对样品不会造成破坏。

•可观察内部结构：激光共聚焦荧光显微镜可观察到样品的内部三维结构，而传统显微镜只能看到表面结构。

激光共聚焦荧光显微镜的发展历程•激光共聚焦荧光显微镜是由德国物理学家斯特凡·海克尔（Stefan Hell）于1994年发明的。

•他通过解决光学限制的方法，将光束在空间局部化，从而实现超分辨率成像。

•2006年，海克尔因发明激光共聚焦荧光显微镜被授予诺贝尔化学奖。

激光共聚焦扫描显微镜原理功能激光共聚焦扫描显微镜（Laser Scanning Confocal Microscope，简称LSCM）是一种高分辨率的显微镜，通过激光光源和共聚焦扫描技术可以实现对样品的三维成像。

该显微镜原理独特，功能丰富，下面将详细介绍。

首先，让我们了解一下激光共聚焦扫描显微镜的工作原理。

激光共聚焦扫描显微镜的激光光源可以产生高能量、单色和高单频的激光束，然后通过一系列光学元件将激光聚焦到一个微细尖端，形成一个极小的焦点。

这个焦点可以对样品进行扫描，通过激光与样品之间的相互作用，得到一系列的反射或荧光信号。

这些信号经过光学系统的分光探测器进行收集与分析，可以获得高分辨率的图像。

1.高分辨率成像：激光共聚焦扫描显微镜的光学系统可以聚焦到亚米级尺寸的焦点，并收集样品表面或内部的成像信号。

相比传统的荧光显微镜具有更高的分辨率。

2.三维成像：激光共聚焦扫描显微镜可以通过扫描激光焦点在样品内部的位置，获取样品的三维信息。

可以使用自动扫描系统，将激光在X、Y、Z三个方向的位置进行扫描，实现高质量的三维成像。

3.荧光探测：激光共聚焦扫描显微镜常用于生物医学等领域的研究，可以通过荧光标记的样品来观察样品的分子组成和生物过程。

荧光探测技术可以提供对细胞和组织结构的高分辨率成像。

4.实时观察：由于激光共聚焦扫描显微镜可以实现高速扫描和数据采集，可以实时观察样品的动态变化。

这使得该技术在生物学和材料科学研究中非常有用。

5.光谱分析：激光共聚焦扫描显微镜可以使用多种光谱探测器来进行荧光信号的分析。

可以通过收集不同波长的荧光信号，获得样品中的各种分子或物质的信息。

6.激光刺激：激光共聚焦扫描显微镜也可以进行激光刺激实验。

通过选择合适的激光波长和功率，可以在细胞或样品的特定区域进行局部刺激。

这对于研究细胞生理和功能是非常重要的。

总之，激光共聚焦扫描显微镜具有高分辨率成像、三维成像、荧光探测、实时观察、光谱分析和激光刺激等功能。

激光扫描共聚焦显微镜及其应用激光扫描共聚焦显微镜（Laserscanningconfocalmicroscope,LSCM)是近代最先进的细胞生物医学分析仪器之一。

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光荧光探针，利用计算机进行图像处理，不仅可观察固定的细胞、组织切片，还可对活细胞的结构、分子、离子进行实时动态地观察和检测。

目前，激光扫描共聚焦显微技术已用于细胞形态定位、立体结构重组、动态变化过程等研究，并提供定量荧光测定、定量图像激光扫描共聚焦显微镜（Laser scanning confocal microscope, LSCM)是近代最先进的细胞生物医学分析仪器之一。

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光荧光探针，利用计算机进行图像处理，不仅可观察固定的细胞、组织切片，还可对活细胞的结构、分子、离子进行实时动态地观察和检测。

目前，激光扫描共聚焦显微技术已用于细胞形态定位、立体结构重组、动态变化过程等研究，并提供定量荧光测定、定量图像分析等实用研究手段，结合其他相关生物技术，在形态学、生理学、免疫学、遗传学等分子细胞生物学领域得到广泛应用。

激光共聚焦显微镜的原理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。

主要系统包括激光光源、自动显微镜、扫描模块（包括共聚焦光路通道和针孔、扫描镜、检测器）、数字信号处理器、计算机以及图象输出设备（显示器、彩色打印机）等。

通过激光扫描共聚焦显微镜，可以对观察样品进行断层扫描和成像。

因此，可以无损伤的观察和分析细胞的三维空间结构。

同时，通过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。

主要功能1、图像处理功能2、细胞生物学功能应用范围：（1）定量荧光测定；（2）定量共焦图像分析；（3）光学切片及三维重组；（4）动态观察；（5）荧光漂白恢复研究；（6）质膜流动性研究；（7）蛋白质相互作用研究；（8）激光显微外科及“光陷阱”研究；（9）光活化技术研究。

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。

激光共聚焦显微镜的样本激光共聚焦显微镜（Laser Scanning Confocal Microscopy，简称LSM）是一种高分辨率的光学显微镜技术，使用激光束扫描样本而不使用传统的白光光源。

这种显微镜技术常用于生物学、医学和材料科学中。

以下将介绍几个常见的激光共聚焦显微镜样本。

第一个样本是细胞样本。

细胞是生物界最基本的单位，通过激光共聚焦显微镜观察细胞能够提供高分辨率的细胞内部结构信息。

例如，可以观察到细胞核、细胞质、细胞骨架等结构，同时还可以研究细胞内各种生物分子的动态过程，如细胞分裂、细胞凋亡等。

第二个样本是组织样本。

组织是由大量细胞组成的结构，通常包含多种细胞类型和细胞之间的间质。

使用激光共聚焦显微镜观察组织样本可以显示细胞在组织中的分布、空间排列以及细胞与细胞之间的相互作用。

例如，可以研究组织中细胞的分化过程、组织损伤后的修复过程等。

第三个样本是活体样本。

激光共聚焦显微镜可以实时观察活体样本的结构和功能。

通过使用特定的染料，可以观察到活体样本中特定细胞类型或生物分子的分布和活动。

例如，可以观察到神经元在活体大脑中的连接和传导过程，研究神经系统的功能。

此外，还可以观察到血管、淋巴管等在活体组织中的分布和动力学过程，研究血液循环和淋巴系统的功能。

第四个样本是材料样本。

激光共聚焦显微镜可以用于研究材料中的微观结构和表面形貌。

例如，可以观察金属材料、陶瓷材料、高分子材料等的晶体结构、纳米颗粒的分布和形态等。

此外，还可以观察材料的表面形貌，如表面粗糙度、孔隙结构等，为材料科学研究提供重要的信息。

总之，激光共聚焦显微镜可以应用于各种样本的观察和研究，包括细胞样本、组织样本、活体样本和材料样本。

这种高分辨率的显微镜技术为科学研究和工程实践提供了强大的工具。

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。

超高温激光共聚焦显微镜超高温成像加热实时数码紫色激光显微镜ＶＬ２０００ＤＸ-ＳＶＦ系列超高温成像加热观察紫色激光显微镜ＶＬ２０００ＤＸ-ＳＶＦ１７ＳＰ（室温～1700℃：Ｒ型热电偶）产品特征:◆采用1.5kw卤素光源红外反射集光，形成10mmφ×10mm h圆柱型超高温加热空间。

◆可对应于惰性气体、大气、真空、还原性气体的气密构造椭圆球形反射集光室。

◆没有多余的加热物和构造物、由隔离的光源进行成像加热，实现了高纯度的氛围｡◆真空度可达 10-２Pa，另外高纯度惰性气体精制滤膜的使用，可以防止试样氧化。

◆观察窗气流吹扫方式的采用，使得窗上不会附着升华物，能够长期保持清晰的观察效果。

◆可以超高速升温、降温，在温度程序控制下可以手动以0.1℃为单位控制温度。

◆加热速度快，可在30秒内由室温加热至1600℃。

采用He气体压入式急冷机构时最快可以达到-100℃/sec的急速冷却。

◆温度控制程序有16个模式、16区间，以及在监视器上简单地实现PID设定。

◆试料容器(坩埚)：氧化铝、白金制φ5、φ6.5、φ9。

◆ＳＶＦ系列采用了VL2000DX的高画质１×～８×调焦功能，标准配置为10×和20×超长工作距物镜。

另外，也准备了5X、35X、50X的物镜。

◆VL2000DX为紫色激光，波长为408nm。

它可以实现最快120桢/秒的高速扫描，从而对于快速变化的状态也可跟踪。

根据像素数可选择60Hz､30Hz､15Hz的扫描频率。

◆高精细的数码动态图象可以用最大1024×1024像素进行表现，根据扫描速度，像素也可以分别为1024×512、1024×256、1024×128。

表现模式有普通和插值模式(1:1表示)。

◆鲜明的数码图像可以长时间地录制在系统的PC中，有间断录像、指定时间/指定温度域的录像模式，可以防止不必要的录像、以便有效的观察和编辑。

超高温激光共聚焦显微镜超高温成像加热实时数码紫色激光显微镜ＶＬ２０００ＤＸ-ＳＶＦ系列超高温成像加热观察紫色激光显微镜ＶＬ２０００ＤＸ-ＳＶＦ１７ＳＰ（室温～1700℃：Ｒ型热电偶）产品特征:◆采用1.5kw卤素光源红外反射集光，形成10mmφ×10mm h圆柱型超高温加热空间。

◆可对应于惰性气体、大气、真空、还原性气体的气密构造椭圆球形反射集光室。

◆没有多余的加热物和构造物、由隔离的光源进行成像加热，实现了高纯度的氛围｡◆真空度可达 10-２Pa，另外高纯度惰性气体精制滤膜的使用，可以防止试样氧化。

◆观察窗气流吹扫方式的采用，使得窗上不会附着升华物，能够长期保持清晰的观察效果。

◆可以超高速升温、降温，在温度程序控制下可以手动以0.1℃为单位控制温度。

◆加热速度快，可在30秒内由室温加热至1600℃。

采用He气体压入式急冷机构时最快可以达到-100℃/sec的急速冷却。

◆温度控制程序有16个模式、16区间，以及在监视器上简单地实现PID设定。

◆试料容器(坩埚)：氧化铝、白金制φ5、φ6.5、φ9。

◆ＳＶＦ系列采用了VL2000DX的高画质１×～８×调焦功能，标准配置为10×和20×超长工作距物镜。

另外，也准备了5X、35X、50X的物镜。

◆VL2000DX为紫色激光，波长为408nm。

它可以实现最快120桢/秒的高速扫描，从而对于快速变化的状态也可跟踪。

根据像素数可选择60Hz､30Hz､15Hz的扫描频率。

◆高精细的数码动态图象可以用最大1024×1024像素进行表现，根据扫描速度，像素也可以分别为1024×512、1024×256、1024×128。

表现模式有普通和插值模式(1:1表示)。

◆鲜明的数码图像可以长时间地录制在系统的PC中，有间断录像、指定时间/指定温度域的录像模式，可以防止不必要的录像、以便有效的观察和编辑。

激光共聚焦显微镜原理和应用
激光共聚焦显微镜，又称双代理镜，是一种精密的衍射成像仪器，在
显微镜中用于研究各种微小样品的形态、结构和化学特性。

激光共聚焦显
微镜是一种高灵敏的、具有很高的分辨率的光学显微成像系统，在生物、
材料和分析科学等领域有着广泛的应用。

激光共聚焦显微镜的基本原理是利用一种双代理镜，其中一个代理镜
将外入的量子光束分成两部分，一部分照射到样品上，另一部分反射到另
一个代理镜上，两支平行光线通过要研究的样品，做出聚焦的衍射图像，
然后将衍射图像反射到接收端，接收端再将衍射图像转换成电子信号，然
后显示在屏幕上，这样就能将样品的形态、结构和化学组成辨认出来。

由于激光共聚焦显微镜的衍射成像效果比传统的光学显微镜要好，所
以在研究微小样品的形态、结构和化学组成时非常有用。

它可以用来观察
微小样品的形状和细节，如细胞、细菌和细胞器结构等，还可以观察抗原、抗体和药物在细胞和组织内的分布情况，在药物研发、生物医学、食品卫
生质量检测等多个领域得到了广泛的应用。