激光扫描共聚焦显微镜技术在材料学研究中的应用
刘东武;牟洪善
【摘 要】激光扫描共聚焦显微镜技术(laser scanning confocal
microscopy,LSCM)有效地排除了非焦平面信息,提高了分辨率和对比度,使图像更为精确清晰,与计算机及相应的软件技术组合,LSCM实现了连续光学切片,广泛应用于生物三维结构重组及动态分析.LSCM是一种无损深层形态结构分析的重要方法,可以对材料进行深层形貌观察;本文主要综述了LSCM的成像原理以及LSCM在高分子材料和生物工程材料方面的应用. 【期刊名称】《生命科学仪器》 【年(卷),期】2006(004)005 【总页数】4页(P11-14)
【关键词】激光扫描共聚焦显微镜;材料;应用 【作 者】刘东武;牟洪善
【作者单位】山东理工大学,分析测试中心,山东,淄博,255049;烟台师范学院,生命科学学院,山东,烟台,264025 【正文语种】中 文 【中图分类】工业技术
生命科学仪器 2006 第 4 卷 I 1o 月刊激光扫描共聚焦显微镜技术在材料学研究中的应用女，j东武 1.＊ ＇牟洪善 2( l.LL／东理工大学分析测试中心，山东淄博 255049; 2.炯台师范学院生命科学学院，山东烟台 264025)摘要激光扫描共聚焦
显微镜技术（laser scanning confocal microscopy.LSCM）有效地排除了非焦平面信息，提高了分辨率 和对比度．使图像更为精确清晰，与计算机及相应的软件技术组合， LSCM 实现了连续光学切片，广泛应用于生物三维 结构重组及动态分析。 LSCM 是一种无损深层形态结构分析的重妥方法，可以对材料进行深层形貌观察；本文主要综述 了山CM 的成像原理以及 LSCM 在高分子材料和生物工程材料方面的应用。关键词激光扫描共聚焦显微镜，材料，应用中 图分类号 TH 742.64 激光扫描共聚焦显微镜技术 (laser scannin只 confo- cal microscopy, LSCM)是80年代中期发展起来的一种无 损深层形态结构分析的重要方法，它的最大优点在于 能对材料进行深层（可达 100 μ,m）形貌观察。 为了获得 反差，需对样品的某一组分进行荧光标记，样品制备 简单；借助计算机的帮助，对样品表面至各深度层面 的信息进行叠加重组，可以得到三维图像，快速、无 损。由于这些优点，已CM 在材料学、地质学、医学和 生物学等研究领域中都有广泛的应用Ill ， 本文主要综 述了 LSCM 在材料学方面的研究进展。1 LSCM 的成像原理真正的 ＝；维图像重建。激光器样品 ：－焦平面 上 、焦平面外LSCM 在普通光学显微镜的基础上对成像原理作 了改进，加装了激光扫描装置，同时利用计算机图像 处理技术，把光学成像分辨率提高了 30 ～ 40%, LSCM是光学显微镜发展史上的重大突破。 LSCM 的主要原 理是使激光扫描柬通过光栅针孔形成点光隙，在荧光 标记标本的焦平面上逐点扫描，采集点的光信号通过 探测针孔到达光电倍增管(PMT) ，经过信号处理，在计 算机监视屏上形成图像。 由于激光光源的光栅针孔和 探测针孔对物镜焦平面是共辄的，焦平面上的点同时 聚焦于光栅针孔和探测针孔，进行点扫描时，扫描点 以外的点不会成像，经逐点扫描后才形成整个标本的 光学切片（ Ortic section ）图像（见图 1 ) o 针孔只接受聚 焦衍射光斑处荧光信息，使 LSCM 能够对样品内部深 层次进行观察、鉴定，并进一步完成光学切片，通过 对连续层次上的共聚焦图像的计算机处理，可以实现 图1LSCM 光学系统及
原理图示＊作者简介：如l 东武 （ 1974 － ）.男， 汉族 ． 山 东单县人． 主要从事分析测试 工作 “ 通讯作者.1l1f1s理 仁大学分析测试中
心.Email:Iiurlongwu888@126.com 综述11 生命科学仪器 2006 第 4 卷 I 1o 月刊激光扫描共聚焦显微镜技术（laser scanning confocal microscopy.LSCM）有效地排除了非焦平面信息，提高了分辨率和对比度．使图像更为精确清晰，与计算机及相应的软件技术组合， LSCM 实现了连续光学切片，广泛应用于生物三维结构重组及动态分析。 LSCM 是一种无损深层形态结构分析的重妥方法，可以对材料进行深层形貌观察；本文主要综述了山CM 的成像原理以及 LSCM 在高分子材料和生物工程材料方面的应用。中图分类号TH 742.64 激光扫描共聚焦显微镜技术 (laser scannin只 confo-cal microscopy, LSCM)是80年代中期发展起来的一种无损深层形态结构分析的重要方法，它的最大优点在于能对材料进行深层（可达 100 μ,m）形貌观察。 为了获得反差，需对样品的某一组分进行荧光标记，样品制备简单；借助计算机的帮助，对样品表面至各深度层面的信息进行叠加重组，可以得到三维图像，快速、无损。由于这些优点，已CM 在材料学、地质学、医学和生物学等研究领域中都有广泛的应用Ill ， 本文主要综述了 LSCM 在材料学方面的研究进展。样品：－焦平面 上、焦平面外LSCM 在普通光学显微镜的基础上对成像原理作了改进，加装了激光扫描装置，同时利用计算机图像处理技术，把光学成像分辨率提高了 30 ～ 40%, LSCM 是光学显微镜发展史上的重大突破。 LSCM 的主要原理是使激光扫描柬通过光栅针孔形成点光隙，在荧光标记标本的焦平面上逐点扫描，采集点的光信号通过探测针孔到达光电倍增管(PMT) ，经过信号处理，在计算机监视屏上形成图像。 由于激光光源的光栅针孔和探测针孔对物镜焦平面是共辄的，焦平面上的点同时聚焦于光栅针孔和探测针孔，进行点扫描时，扫描点以外的点不会成像，经逐点扫描后才形成整个标本的光学切片（ Ortic section ）图像（见图 1 ) o 针孔只接受聚焦衍射光斑处荧光信息，使 LSCM 能够对样品内
激光扫描共聚焦显微镜技术在材料学研究中的应用
