激光共聚焦顯微鏡是一種高分辨顯微成像技術(shù),其主要組成部分包括以下幾個(gè)關(guān)鍵模塊:
一、顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)
作用:顯微鏡是激光共聚焦顯微鏡的主要組件,它關(guān)系到系統(tǒng)的成像質(zhì)量。
特點(diǎn):激光共聚焦顯微鏡脫離了傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的場(chǎng)光源和局部平面成像模式,采用激光束作為光源。
二、激光光源
作用:為激光共聚焦顯微鏡提供單色激光束,是成像過(guò)程中的激發(fā)源。
波長(zhǎng)選擇:常見(jiàn)的波長(zhǎng)有488nm(常用于激發(fā)熒光染料)和633nm(常用于激發(fā)受體標(biāo)記染料)等,還有405nm、561nm、638nm等波長(zhǎng)可選,基本覆蓋可見(jiàn)光范圍內(nèi)熒光激發(fā)。
聚焦過(guò)程:激光通過(guò)一系列透鏡逐層聚焦,使得激光束的直徑變窄,激光的光斑能夠更加集中。
三、掃描裝置
組成:包含振鏡、掃描透鏡、筒鏡、物鏡、探測(cè)透鏡及狹縫等。
作用:共聚焦點(diǎn)在樣品上以二維或三維方式進(jìn)行掃描,通常采用高速馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鏡片組件,使共聚焦點(diǎn)在樣品表面來(lái)回掃描。掃描方式包括線掃描和點(diǎn)掃描等形式。
四、檢測(cè)系統(tǒng)
組成:熒光探測(cè)模塊包含多通道濾光片、濾光片以及光電倍增管(PMT)等,電子控制模塊主要負(fù)責(zé)光源模塊的開(kāi)關(guān)控制、PMT增益調(diào)節(jié)、振鏡掃描的控制。
作用:樣品中的熒光或反射光經(jīng)過(guò)共聚焦點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的光信號(hào)由探測(cè)器收集,并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
五、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
組成:包括數(shù)據(jù)采集、處理、轉(zhuǎn)換、應(yīng)用軟件等。
作用:控制顯微鏡的操作,處理探測(cè)器收集到的信號(hào),并在計(jì)算機(jī)顯示器上顯示圖像。軟件系統(tǒng)主要為用戶界面、圖像采集、圖像重建、圖像識(shí)別及處理、圖像拼接等功能服務(wù)。
六、圖像輸出設(shè)備
作用:用于輸出并保存顯微鏡觀察所得的圖像,便于后續(xù)分析和研究。
綜上所述,激光共聚焦顯微鏡的主要組成部分共同協(xié)作,使其能夠在生命科學(xué)、材料科學(xué)、納米科學(xué)等領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)高分辨的光學(xué)顯微成像,提供空間分辨率較高的二維或三維圖像。