《植物生殖生物学》实验课程教学课件（PPT讲稿）激光扫描共聚焦显微镜的原理与应用

激光扫描共聚焦显微镜的 原理与应用 报告人刘向东 华南农业大学农学院植物育种系 2009年5月26日 制作：刘向东

制作：刘向东 1 激光扫描共聚焦显微镜的 原理与应用 报告人 刘向东 华南农业大学农学院植物育种系 2009年5月26日

题目： 激光扫描共聚焦显微镜的原 理与应用 激光扫描共聚焦显微镜的原理 二 激光扫描共聚焦显微镜的功能 三、应用实例 制作：刘向东

制作：刘向东 2 一、激光扫描共聚焦显微镜的原理 二、激光扫描共聚焦显微镜的功能 三、应用实例 题目：激光扫描共聚焦显微镜的原 理与应用

一、激光扫描共聚焦显微镜的原理 (一)定义 (二)结构 (三)原理 制作：刘向东

制作：刘向东 3 一、激光扫描共聚焦显微镜的原理 (一) 定义 （二）结构 （三）原理

激光扫描共聚焦显微镜实际上是一台 特殊的荧光显微镜：显微镜+激光+图像处理 在荧光显微镜基础上，加装了激光扫描共轭装置 利用计算机装置捕获和处理图像，获得细胞或组 织内部微细结构或生理信号的图像，以研究细胞 形态学、分子细胞生物学、神经学、药理学、遗 传学、材料科学和地质科学等的一种新型高级显 微镜。 制作：刘向东

制作：刘向东 4 (一)定义： 激光扫描共聚焦显微镜 （Laser scaning confocal Microscope，简称LSCM，下同）是 在荧光显微镜基础上，加装了激光扫描共轭装置， 利用计算机装置捕获和处理图像，获得细胞或组 织内部微细结构或生理信号的图像，以研究细胞 形态学、分子细胞生物学、神经学、药理学、遗 传学、材料科学和地质科学等的一种新型高级显 微镜。 一、激光扫描共聚焦显微镜的原理 激光扫描共聚焦显微镜实际上是一台 特殊的荧光显微镜：显微镜+激光+图像处理

激光扫描共聚焦显微镜的原理 (二)结构 1、普通显微镜或荧光显微镜的结构 主要由光源（卤素灯或汞灯）、显微 镜主体（聚光镜、载物台、物镜、目镜 和镜筒等)和照相系统等。 制作：刘向东

制作：刘向东 5 （二）结构 1、普通显微镜或荧光显微镜的结构 主要由光源（卤素灯或汞灯）、显微 镜主体（聚光镜、载物台、物镜、目镜 和镜筒等）和照相系统等。 一、激光扫描共聚焦显微镜的原理

物镜 载物台 光源 聚光镜

制作：刘向东 6 光源 聚光镜 物镜 载物台

一、激光扫描共聚焦显微镜的原理 (二)LSCM结构 LSCM主要由激光光源、扫描装置、 荧光 显微镜、检测器、工作站（计算机）和图 像输出仪组成，具备数据采集处理、转换 及相应应用软件，图像输出设备等功能 制作：刘向东

制作：刘向东 7 （二） LSCM结构 LSCM主要由激光光源、扫描装置、荧光 显微镜、检测器、工作站（计算机）和图 像输出仪组成，具备数据采集处理、转换 及相应应用软件，图像输出设备等功能。 一、激光扫描共聚焦显微镜的原理

一、 激光扫描共聚焦显微镜的原理 视场光阑孔径光阑 标本 d 00000086600 速平行、 LS SP 光源 缺点： ①样品所有点被同时照射和成像。 聚光镜 ②位于焦平面外的发射光也会 业酒 形成模糊的图像。 ③宽视野图像。 ④降低信噪比，影响图像清晰度和分 辨率

制作：刘向东 8 （三）原理 1、普通显微镜或荧光显微镜 通过坷拉照明（普通显微镜）达到光速平行、 增加亮度和消除有害光，物镜和目镜的成像； 通过细调以获得不同焦平面的图象。 一、激光扫描共聚焦显微镜的原理 光源 聚光镜 视场光阑 孔径光阑 聚光镜 标本 物镜 缺点： ①样品所有点被同时照射和成像。 ②位于焦平面外的发射光也会 形成模糊的图像。 ③宽视野图像。 ④降低信噪比，影响图像清晰度和分 辨率

激光扫描共聚焦显微镜的原理 (三)原理 2、LSCM nod h后比里上石n 柯拉瑕期 Ex.Pob 以三八 吸收针孔 使到要观察的部位更加突 出，而其他非目标部位不 出现。 反射镜 检测，也就是 入射针孔 到，而来自焦 物镜 共轭照明 挡住，无法进 4 焦平面

制作：刘向东 9 （（三）原理 2、LSCM ★共轭装置（光源和检测器都是点状） ●通过针孔入射，只有样品细微点（目 标）被照射。 ●通过检测针孔（与入射针孔共轭）， 只有目标上的光才透射被检测，也就是 说只有目标的图像才能看到，而来自焦 平面上、下目标外的光被挡住，无法进 入成像。 共轭照明 一、激光扫描共聚焦显微镜的原理 柯拉照明 使到要观察的部位更加突 出，而其他非目标部位不 出现

激光扫描共聚焦显微镜的原 吸收针孔 澈光管 三) 原理 反射镜 入射针孔 2、LSCM (1)激光头平面扫描，获得XY三维平面图像。 (2)自动升降载物台，获得多个二维平面图像 分别存贮，通过软件叠合重构三维立体图像。 (3)激光与专一荧光染料配合，排除不相干的 噪音，提高图像质量。 制作：刘向东

制作：刘向东 10 （(三）原理 2、LSCM （1）激光头平面扫描，获得XY二维平面图像。 （2）自动升降载物台，获得多个二维平面图像， 分别存贮，通过软件叠合重构三维立体图像。 （3）激光与专一荧光染料配合，排除不相干的 噪音，提高图像质量。 一、激光扫描共聚焦显微镜的原理