激光扫描共聚焦显微镜基本结构和样品要求
激光扫描共聚焦显微镜系统主要包括扫描模块、激光光源、荧光显微镜、数字信号处理器、计算机以及图像输出设备等。
(1) 扫描模块
扫描模块主要由针孔光栏(控制光学切片的厚度)、分光镜(按波长改变光线传播方向)、发射荧光分色器(选择一定波长范围的光进行检测)、检测器(光电倍增管)组成。荧光样品中的混合荧光进入扫描器,经过检测针孔光栏、分光镜和分色器选择后,被分成各单色荧光,分别在不同的荧光通道进行检测并形成相应的共焦图象,同时在计算机屏幕上可以显示几个并列的单色荧光图象及其合成图象。
(2) 荧光显微镜系统
显微镜是LSCM的主要组件,它关系到系统的成像质量。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像质量和测量精度。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像的清晰。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。
激光扫描共聚焦显微镜所用的荧光显微镜大体与常规荧光显微镜相同,但又有其特点:需与扫描器连接,使激光能进入显微镜物镜照射样品,并使样品发射的荧光到达检测器;需有光路转换装置,即汞灯与激光转换,同时汞灯光线强度可调。
(3) 常用激光器
激光扫描共聚焦显微镜使用的激光光源有单激光和多激光系统,常用的激光器包括以下三种类型:
半导体激光器:405nm(近紫外谱线)
氩离子激光器:457nm、477nm、488nm、514nm(蓝绿光)
氦氖激光器:543nm(绿光-氦氖绿激光器)633nm (红光—氦氖红激光器)
UV激光器(紫外激光器):351 nm、364 nm(紫外光)
(4)辅助设备
风冷、水冷冷却系统及稳压电源。
激光扫描共聚焦显微镜的基本工作原理是首先由激光器发射的一定波长的激发光,光线经放大后通过扫描器内的照明针孔光栏形成点光源,由物镜聚焦于样品的焦平面上,样品上相应的被照射点受激发而发射出的荧光,通过检测孔光栏后,到达检测器,并成像于计算机监视屏上。这样由焦平面上样品的的每一点的荧光图像组成了一幅完整的共焦图像,称为光切片。
激光扫描共聚焦荧光显微镜相对普通荧光显微镜的优点
(1) LSCM的图象是以电信号的形式记录下来的,所以可以采用各种模拟的和数字的电子技术进行图象处理;
(2) LSCM利用共聚焦系统有效的排除了焦点以外的光信号干扰,提高了分辨率,显著改善了视野的广度和深度,使无损伤的光学切片成为可能,达到了三维空间定位;
(3) 由于LSCM能随时采集和记录检测信号,为生命科学开拓了一条观察活细胞结构及特定分子、离子生物学变化的新途径;
(4) LSCM除具有成像功能外,还有图象处理功能和细胞生物学功能,前者包括光学切片、三维图象重建、细胞物理和生物学测定、荧光定量、定位分析以及离子的实时定量测定;后者包括黏附细胞的分选、激光细胞纤维外科及光陷阱技术、荧光漂白后恢复技术等。
样品要求
1,样品经荧光探针标记;
2,固定的或活的组织;
3,固定的或活的贴壁培养细胞应培养在Confocal专用小培养皿或盖玻片上;
4,悬浮细胞,甩片或滴片后,用盖玻片封片;
5,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
6,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;
7,尽量去除非特异性荧光信号;
8,封片剂多用甘油:PBS混合液(9:1)
检测仪器
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激光共聚焦显微镜