激光共聚焦顯微鏡(Confocal Laser Microscope,簡(jiǎn)稱CLSM)是一種采用激光作為光源,結(jié)合傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡技術(shù),通過共軛聚焦原理和裝置,獲取樣品表面形貌、三維微觀結(jié)構(gòu)以及清晰熒光圖像的高精度分析設(shè)備。其構(gòu)成主要包括以下幾個(gè)部分:
1. 顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)
顯微鏡主體:包括物鏡、目鏡等光學(xué)元件,是成像質(zhì)量的關(guān)鍵。顯微鏡光路設(shè)計(jì)通常采用無限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng),便于插入各種光學(xué)選件而不影響成像質(zhì)量和測(cè)量精度。
成像系統(tǒng):通過高數(shù)值孔徑顯微物鏡,將激光束聚焦于樣品上,形成清晰的像點(diǎn)。同時(shí),該系統(tǒng)還負(fù)責(zé)收集從樣品發(fā)出的散射光、反射光及熒光,并將其傳遞到檢測(cè)系統(tǒng)。
2. 激光光源
激光共聚焦顯微鏡采用激光作為激發(fā)光源,常用的有離子激光器或HeNe激光器等。激光束通過照明針孔后成為點(diǎn)光源,聚焦在樣品上,逐點(diǎn)激發(fā)樣品內(nèi)的熒光物質(zhì)。
激光光源的選擇取決于熒光探針的激發(fā)波長和實(shí)驗(yàn)需求,不同波長的激光可用于激發(fā)不同種類的熒光物質(zhì)。
3. 掃描裝置
掃描裝置負(fù)責(zé)在樣品焦平面上進(jìn)行逐點(diǎn)或逐線掃描,以獲取完整的圖像信息。掃描方式包括點(diǎn)掃描、線掃描和面掃描等,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行選擇。
掃描裝置通常由精密的電機(jī)和控制系統(tǒng)組成,能夠精確控制掃描速度和掃描范圍,確保成像的準(zhǔn)確性和分辨率。
4. 檢測(cè)系統(tǒng)
檢測(cè)系統(tǒng)包括探測(cè)器、光電倍增管(PMT)等元件,用于接收從樣品發(fā)出的熒光信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理。
探測(cè)器通常放置在檢測(cè)器前的探測(cè)針孔處,以減少非聚焦平面的雜散光干擾,提高成像信噪比。光電倍增管具有高靈敏度和低噪聲的特點(diǎn),能夠準(zhǔn)確檢測(cè)微弱的熒光信號(hào)。
5. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)激光共聚焦顯微鏡的控制中心和數(shù)據(jù)處理中心。它負(fù)責(zé)控制激光光源、掃描裝置和檢測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行,同時(shí)接收和處理檢測(cè)系統(tǒng)傳來的電信號(hào),生成并顯示圖像。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還配備有專業(yè)的圖像處理軟件,可以對(duì)圖像進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理,如三維重建、定量分析等。
綜上所述,激光共聚焦顯微鏡的構(gòu)成包括顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)、激光光源、掃描裝置、檢測(cè)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等多個(gè)部分。這些部分相互協(xié)作,共同實(shí)現(xiàn)高精度、高分辨率的樣品分析和成像功能。