從一個點光源發射的探測光通過透鏡聚焦到被觀測物體上，如果物體恰在焦點上，那么反射光通過原透鏡應當匯聚回到光源，這就是所謂的共聚焦，簡稱共焦。其意義是：通過移動透鏡系統可以對一個半透明的物體進行三維掃描。共聚焦顯微鏡能提供無比精確的三維成像，以及對亞細胞結構和動力學過程的**測試。

共焦顯微技術是由美國科學家M.Minsky在1957年提出的，當時的主要目的是消除普通光學顯微鏡在探測樣品時產生的多種散射光。20世紀60年代通過提高掃描精度突破了普通寬場成像的分辨率限制，在20世紀80年代研制成商用共焦顯微鏡。共焦顯微鏡分為普通光照明激發和激光照明激發兩種類型，而以后者應用*為廣泛。

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激光掃描共聚焦顯微鏡是一種先進的分子生物學和 細胞生物學研究儀器。它在熒光顯微鏡 成像的基礎上加裝激光掃描裝置，結合數據化圖像處理技術，采集組織和細胞內熒光標記圖像，在亞細胞水平觀察鈣等離子水平的變化，并結合電生理等技術觀察細胞生理活動與細胞形態及運動變化的相互關系。

共聚焦顯微鏡是近代很先進的細胞生物醫學分析儀器之一。不僅可觀察固定的細胞、組織切片，還可對活細胞的結構、分子、離子進行實時動態地觀察和檢測。

目前，共聚焦顯微技術已用于細胞形態定位、立體結構重組、動態變化過程等研究，并提供定量熒光測定、定量圖像分析等實用研究手段，結合其他相關生物技術，在形態學、生理學、免yi學、遺傳學等分子細胞生物學領域得到廣泛應用。

共聚焦顯微鏡行業上游主要由顯微光學系統、掃描裝置、光源、檢測器和應用軟件系統等零部件廠商構成。

顯微鏡是共焦檢測系統常用的組件，是系統成像質量的核心部分。顯微鏡光路一般采用無限遠光學系統結構，可以方便地在其中插入光學元件而不影響成像質量和測量精度。物鏡應選取大數值孔徑、平場復消色差物鏡，有利于熒光的采集和成像的清晰。物鏡組的轉換、濾色片組的選取、載物臺的移動調節、焦平面的記憶鎖定等都可以由計算機自動控制。

掃描裝置是激光共聚焦檢測系統進行大范圍檢測必需的組件，通常有由絲杠導軌組成的XY平移掃描、由陣鏡擺動的掃描等方式。前種掃描方式可以實現大范圍區域的掃描，而后者掃描范圍相對小一些，不過陣鏡擺動掃描可以很快，圖像采集速度可以大大提高，有利于對那些壽命短的離子作熒光測定。掃描系統的工作程序由計算機自動控制，與信號采集相對應。

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光源有單色光(激光)和多色光(汞燈、氘燈、鹵素燈等)。激光源可以使用多譜線氬離子激光器，它提供發射波長為457nm、488nm和514nm的藍綠光;另外，氦氖綠激光器提供發射波長為543nm的綠光，氦氖紅激光器提供波長為633nm的紅光。激光源還可以用其他半導體激光器。

檢測器通常采用光電倍增管(PMT)、光子計數器等，通過高速A/D轉換器，將信號輸入計算機以便進行圖像重建和分析處理。通常在PMT前設置針孔，可以采用固定大小針孔或由計算機軟件來控制的可變大小針孔。如果是檢測熒光，光路中還應該設置能自動切換的濾色片組，滿足不同測量的需要;也可以采用光柵或棱鏡分光然后進行光譜掃描。

應用軟件系統可以根據具體需要設置各種功能，但有一點是共同的，就是將掃描位置坐標與檢測器接收的信號一一對應起來，并以圖像的方式進行儲存與顯示。

文章來源：騰訊網

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