显微成像分辨率、共轭聚焦原理、断层扫描、三维成像
GCS-LSM 荧光金相激光共聚焦显微实验系统
激光扫描共聚焦显微镜（LSCM，Laser Scanning Confocal Microscopy）是20世纪80年代中期发展起来并得到广泛应用的新技术，它是由激光、电子摄像和计算机图像处理等现代高科技手段与传统光学显微镜结合出现的具有进步意义的细胞分子生物学分析仪器，在生物及医学等领域的应用越来越广泛，已经成为生物医学实验研究的必备工具。
在传统光学显微镜基础上，激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）用激光作为光源，采用共轭聚焦原理，利用相关装置，使用计算机观察对象，并进行数字图像处理观察、分析和输出。其特点是可以对样品进行断层扫描和三维成像，从而进行无损伤观察以及分析细胞的三维空间结构。
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荧光金相激光共聚焦显微实验系统实物图
♦ 知识点
显微成像分辨率、共轭聚焦原理、断层扫描、三维成像
♦ 涉及课程
激光原理、工程光学、显微成像
♦ 实验内容
• 共聚焦相位系统的调节
• 振镜的调整
• 宽场荧光成像
• 荧光共聚焦成像
• 金相共聚焦成像
• 荧光共聚焦系统下的样品测试
♦ 实验原理
激光扫描共聚焦显微镜是光源、样本和探测器处在相互的共轭位置。相比于普通的宽场荧光显微镜，共聚焦显微镜减少了对焦平面上焦点之外区域的激发，从而提高了成像的空间分辨率。在选定深度下通过移动样品台或使用扫描振镜扫描样品以改变激光光束的聚焦点坐标，共聚焦显微镜可以在样品特定深度下重建出高空间分辨率的二维图像，进一步垂直移动样品则可以获得不同深度下的二维图像，即实现光学切片。因此，共聚焦显微镜利用针孔获得了较好的层析能力和空间分辨率，可以在三维空间内对样本进行荧光成像。
♦ 实验结果
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低倍显微物镜观察刻蚀光栅图
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低倍（a图）和高倍（b图）观察梨果实荧光材料
♦ 技术指标
• XY共聚焦高速振镜扫描头：最大分辨率4096*4096，最快显示帧率不小于5帧/秒（256x256），可插拔4波长二色镜（405,488,561,640）；可变电动针孔，针孔变换范围0~1mm；
• 探测器：单通道滨松PMT高速传感器，包含1M高速低噪声放大器，可插拔滤光片；信号输入方式SMA接口，控制方式RS485，信号输出方式为模式电压信号，BNC接口；
• 双层镜架：兼容60mm笼式系统，可切换滤光片组件；
• 电动Z轴：行程正8mm，负2mm，最小显示步进距离20nm，鼠标滚轮控制运动，多种步进模式；
• XY手动位移平台：台面尺寸240mmx271.5mm（不含手柄），最大行程正负12.5mm，最小刻度10μm；
• 多功能样品台：尺寸150mmx150mm，兼容常规载玻片，培养皿等
• 5孔手动物镜转盘：RMS接口；
• 激光器：488nm单模激光器，功率10mw，3μm单模光纤，FCPC接口，软件控制；
• LED 照明模块：3W白光LED照明；
• 控制机箱：多通道高速采集卡，2通道高速AO，4通道高速AI；通讯方式USB。
♦ 设备成套性
激光光源、反射镜组件、照明组件、扫描组件、平移控制组件和探测器组件
♦ 必备设备
计算机
♦ 建议课时
4-6课时
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