一、激光掃描共聚焦顯微鏡的基本原理和發展

kexueyanjiugongzuoduigenggaotuxiangfenbianlvdezhuiqiuchanshenglejiguangsaomiaogongjujiaoxianweijing。suizhemianyiyingguangjishuzaishengwuxueyanjiulingyudeguangfanyingyong，yanjiurenyuanzhuyidao，yingguangxianweizhaopiandefenbianlvjiaodi，chuantongdeyingguangxianweijingshiyongchangguangyuan，yinbiaobenlinjinjiegou（細胞或亞細胞結構）產chan生sheng的de衍yan射she光guang和he散san射she光guang的de幹gan擾rao
，使shi標biao本ben中zhong細xi微wei結jie構gou的de成cheng像xiang不bu夠gou清qing晰xi。激ji光guang共gong聚ju焦jiao顯xian微wei鏡jing的de主zhu要yao原yuan理li是shi利li用yong激ji光guang掃sao描miao束shu通tong過guo光guang柵zha針zhen孔kong形xing成cheng點dian光guang源yuan
，在zai熒ying光guang標biao記ji標biao本ben的de焦jiao平ping麵mian上shang逐zhu點dian掃sao描miao，采cai集ji點dian的de光guang信xin號hao通tong過guo探tan測ce針zhen孔kong到dao達da光guang電dian倍bei增zeng管guan（PMT），zaijingguoxinhaochuli

，zaijisuanjijianshipingshangxingchengtuxiang。youyujiguangguangyuandeguangzhazhenkonghetancezhenkongduiwujingjiaopingmianshigongede，jiaopingmianshangdediantongshijujiaoyuguangzhazhenkonghetancezhenkong，jinxingdiansaomiaoshi，saomiaodianyiwaidedianbuhuichengxiang，jingzhudiansaomiaohoucaixingchengzhenggebiaobendeguangxueqiepian（Optic section）。

二
、圖像激光掃描共聚焦顯微鏡的主要生物學應用

1 、組織和細胞中熒光標記的分子和結構的檢測

標本製備方法主要有免疫熒光組織和細胞化學法、熒光蛋白標記分子法
、熒(ying)光(guang)細(xi)胞(bao)染(ran)料(liao)標(biao)記(ji)法(fa)等(deng)。與(yu)傳(chuan)統(tong)的(de)熒(ying)光(guang)顯(xian)微(wei)鏡(jing)相(xiang)比(bi)，除(chu)了(le)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)以(yi)外(wai)
，一(yi)個(ge)主(zhu)要(yao)的(de)不(bu)同(tong)是(shi)激(ji)光(guang)掃(sao)描(miao)共(gong)聚(ju)焦(jiao)顯(xian)微(wei)鏡(jing)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)激(ji)光(guang)點(dian)掃(sao)描(miao)成(cheng)像(xiang)
，形(xing)成(cheng)所(suo)謂(wei)的(de)“光學切片”
，進jin而er可ke以yi利li用yong沿yan縱zong軸zhou上shang移yi動dong標biao本ben進jin行xing多duo個ge光guang學xue切qie片pian的de疊die加jia形xing成cheng組zu織zhi或huo細xi胞bao中zhong熒ying光guang標biao記ji結jie構gou的de總zong體ti圖tu像xiang，因yin此ci可ke以yi用yong於yu觀guan察cha切qie片pian和he一yi些xie表biao麵mian不bu平ping的de標biao本ben
，特te別bie是shi研yan究jiu具ju有you長chang突tu起qi的de神shen經jing元yuan時shi更geng有you使shi用yong價jia值zhi。同tong時shi可ke以yi做zuo三san維wei圖tu像xiang重zhong建jian和he標biao記ji強qiang度du的de半ban定ding量liang分fen析xi。

2、定量或半定量測量Ca2+和pH等細胞內離子濃度及變化

利用Fluo23 、Fura2等熒光探針可以測量Ca2+在(zai)活(huo)細(xi)胞(bao)內(nei)的(de)濃(nong)度(du)及(ji)變(bian)化(hua)。一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)，電(dian)生(sheng)理(li)記(ji)錄(lu)裝(zhuang)置(zhi)加(jia)攝(she)像(xiang)技(ji)術(shu)檢(jian)測(ce)細(xi)胞(bao)內(nei)離(li)子(zi)量(liang)變(bian)化(hua)的(de)速(su)度(du)相(xiang)對(dui)較(jiao)快(kuai)，但(dan)其(qi)圖(tu)像(xiang)本(ben)身(shen)的(de)價(jia)值(zhi)較(jiao)低(di)，而(er)激(ji)光(guang)掃(sao)描(miao)共(gong)聚(ju)焦(jiao)顯(xian)微(wei)鏡(jing)可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)更(geng)好(hao)的(de)亞(ya)細(xi)胞(bao)結(jie)構(gou)中(zhong)鈣(gai)離(li)子(zi)濃(nong)度(du)動(dong)態(tai)變(bian)化(hua)的(de)圖(tu)像(xiang)
，這(zhe)對(dui)於(yu)研(yan)究(jiu)鈣(gai)等(deng)離(li)子(zi)細(xi)胞(bao)內(nei)動(dong)力(li)學(xue)有(you)意(yi)義(yi)。最(zui)好(hao)與(yu)電(dian)生(sheng)理(li)等(deng)技(ji)術(shu)相(xiang)結(jie)合(he)來(lai)觀(guan)察(cha)離(li)子(zi)變(bian)化(hua)與(yu)電(dian)生(sheng)理(li)學(xue)指(zhi)標(biao)的(de)相(xiang)關(guan)性(xing)。

3、熒光光漂白及恢複技術

利li用yong高gao能neng量liang激ji光guang束shu將jiang細xi胞bao內nei某mou一yi部bu分fen中zhong選xuan定ding靶ba區qu域yu的de某mou種zhong熒ying光guang淬cui滅mie，然ran後hou觀guan察cha鄰lin近jin相xiang同tong的de熒ying光guang標biao記ji物wu重zhong新xin擴kuo散san入ru該gai區qu域yu的de速su度du和he方fang式shi，從cong而er分fen析xi細xi胞bao內nei蛋dan白bai質zhi運yun輸shu、shoutizaixibaomoshangdeliudonghedafenzizuzhuangdengxibaoshengwuxueguocheng。yibanlaishuo，xuyaoyongyingguangdanbaidengbiaojiwubiaojixuyaoyanjiudefenzi
，jinxingxibaozhuanranbiaodahouzaizuoyishangdeshiyan。

4、長時程觀察細胞遷移和生長

muqianjiguangsaomiaogongjujiaoxianweijingderuanjianyibanjunkezidongkongzhidijinxingdingshihedingfangshidejiguangsaomiao
，erqieyouyuxinyidaijiguangsaomiaogongjujiaoxianweijingdetancexiaolvdetigao，zhixuyaohenxiaodejiguangnengliangjiukeyidadaojiaohaodetuxiangzhiliang，congerjianxiaolemeicisaomiaoshijiguangshuduixibaodesunshang
，yinci，keyiyongyushuxiaoshidechangshichengdingshisaomiao，jiluxibaoqianyiheshengchangdengxibaoshengwuxuexianxiang。

5、其他的生物學應用

用高能量激光束進行細胞損傷和損毀實驗
，一般要用紫外激光束進行細胞損毀；細胞間通訊研究
；光解籠鎖活化技術等。

三、激光共聚焦顯微鏡在以下研究領域中應用較為廣泛

1、細胞生物學：細胞結構、細胞骨架

、細胞膜結構、流動性、受體
、細胞器結構和分布變化、細胞凋亡；

2
、生物化學：酶、核酸、FISH、受體分析；

3、藥理學：藥物對細胞的作用及其動力學；

4、生理學：膜受體、離子通道、離子含量、分布、動態；

5
、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；

6、神經生物學：神經細胞結構、神經遞質的成分、運輸和傳遞；

7、微生物學和寄生蟲學：細菌、寄生蟲形態結構
；

8、病理學及病理學臨床應用：活檢標本的快速診斷、腫瘤診斷、自身免疫性疾病的診斷；

9、生物學
、免疫學、環境醫學和營養學。