激光共聚焦显微镜与荧光显微镜的区别介绍

激光共聚焦显微镜与荧光显微镜在多个方面存在显著的区别，这些区别主要体现在原理、特点、成像能力、应用范围以及技术细节上。以下是对两者区别的详细介绍：

一、原理不同

荧光显微镜：

原理：以紫外线为光源，用以照射被检物体，使之发出荧光，然后在显微镜下观察物体的形状及其所在位置。

样本制备：将需要观察的细胞或组织制备成玻片或涂片，并使用荧光染料或荧光探针标记样本中的目标分子或颗粒。

激发光照射：通过特定的激发光源照射样本，使样本中的荧光染料或荧光探针发出荧光。

荧光收集：在显微镜下观察样本时，通过物镜和目镜收集荧光信号，*终在目镜中呈现出明亮的图像。

激光共聚焦显微镜：

原理：在荧光显微镜成象的基础上加装激光扫描装置，使用紫外光或可见光激发荧光探针。激光束经照明针孔，经由分光镜反射至物镜，并聚焦于样品上，对标本焦平面上每一点进行扫描。组织样品中如果有可被激发的荧光物质，受到激发后发出的荧光经原来入射光路直接反向回到分光镜，通过探测针孔时先聚焦，聚焦后的光被光电倍增管（PMT）探测收集，并将信号输送到计算机，处理后在计算机显示器上显示图像。

关键点：照明针孔与探测针孔相对于物镜焦平面是共轭的，焦平面上的点同时聚焦于照明针孔与探测针孔，焦平面以外的点不会在探测针孔处成像，即共聚焦。

二、特点不同

荧光显微镜：

高分辨率：利用光学原理，可以获得高分辨率的图像，能够清晰地显示出细胞内微小的结构和分子。

灵敏度高：可以检测到非常微量的荧光信号，适用于研究细胞内分子和颗粒的运动和定位。

多色观察：通过使用不同颜色的荧光染料或探针，实现多色观察，有助于区分不同的细胞或组织类型。

激光共聚焦显微镜：

强大的成像能力：利用计算机进行图像处理，得到细胞或组织内部微细结构的荧光图像，观察细胞的形态变化或生理功能的改变。

多重染色优势：在多重染色时，各染料之间的cross-talk较少，且可使用Cy5等染料，扩大了观察范围。

Z轴上的分解能高：可了解组织的3D结构，观察被染上荧光的物质在细胞里的分布，即使组织标本较厚，也可获得鲜明的画像。

动态观察：能够动态观察活细胞，是多重免疫荧光标记和离子荧光标记的有力工具。

三、应用范围不同

荧光显微镜：

广泛应用于生物学、医学和材料科学等领域。例如，在生物学研究中用于观察细胞内的蛋白质、基因和细胞器等结构和功能；在医学诊断中用于观察组织样本中的荧光信号以诊断疾病。

激光共聚焦显微镜：

由于其独特的成像能力和技术优势，激光共聚焦显微镜在生物学、医学、材料科学以及纳米技术等领域具有广泛的应用前景。它特别适用于需要高分辨率、高灵敏度和多色观察的研究场景。

四、技术细节差异

极限分辨率：激光共聚焦显微镜的极限分辨率通常高于传统荧光显微镜，这得益于其更先进的成像技术和更高的光学性能。

扫描驱动方式：激光共聚焦显微镜采用激光转镜控制激光扫描范围和扫描速度，而传统荧光显微镜则没有这样的扫描机制。

工作环境：两者通常都可以在大气环境中进行测试和观察，但某些G端或特殊用途的显微镜可能需要特定的环境条件。

综上所述，激光共聚焦显微镜与荧光显微镜在原理、特点、成像能力、应用范围以及技术细节等方面都存在显著的差异。这些差异使得两者在科学研究和实际应用中具有不同的优势和局限性。