共聚焦显微镜

Confocal Microscopy
MeSH	D018613
OPS-301 code	3-301

荧光和共聚焦显微镜的工作原理

共聚焦显微成像技术（英语：Confocal microscopy）是一种利用逐点照明和空间针孔调制来去除样品非焦点平面的散射光的光学成像手段，相比于传统成像方法可以提高光学分辨率和视觉对比度。

商业化的共聚焦显微镜（Confocal microscope）分三类：

• 共聚焦激光扫描显微镜（Confocal Laser Scanning Microscope，CLSM，LSCM）
• 转盘共聚焦显微镜（Spinning-disk (Nipkow disk) confocal microscopes）
• 可编程序阵列显微镜（Programmable Array Microscopes (PAM)）

基本原理

从一个点光源发射的探测光通过透镜聚焦到被观测物体上，如果物体恰在焦点上，那么反射光通过原透镜应当汇聚回到光源，这就是所谓的共聚焦，简称共焦。共焦显微镜在反射光的光路上加上了一块二向色镜（dichroic mirror），将已经通过透镜的反射光折向其它方向，在其焦点上有一个带有“针孔”（Pinhole），小孔就位于焦点处，挡板后面是一个光电倍增管（photomultiplier tube，PMT）。可以想像，探测光焦点前后的反射光通过这一套共焦系统，必不能聚焦到小孔上，会被挡板挡住。于是光度计测量的就是焦点处的反射光强度。其意义是：通过移动透镜系统可以对一个半透明的物体进行三维扫描。这样的构想，是在1953年， 美国学者马文·明斯基提出，经过了30年的发展，才利用激光为光源，发展出符合马文·明斯基理想的共聚焦显微镜。

相关应用

• 全内反射萤光显微镜（Total internal reflection fluorescence microscope; TIRF Microscope）
• 海德堡视网膜地形图(Heidelberg Retina Tomograph; HRT)，以此原理对视网膜，特别是视神经盘（Optic disc），进行分层的扫描，以重建视神经盘的三维结构。主要用于青光眼的诊断和隨訪。