历史

20 世纪 50 年代中期，当 Marvin Minsky在哈佛大学读博士后的时候提出了共聚焦显微镜的基本概念，并于 1957 年申请了技术专利。Minsky的发明并没有马上引起人们的注意，主要原因是没有足够强度的光源，并且当时计算机的能力还不足以处理大量的数据。90 年代，光学和电子技术的发展产生了更稳定和更强的激光、更高效的扫描镜片组、高效能的光纤、更精细的镀膜技术和更低噪音的检测器。此外，更多的适合固定波段激发的荧光染料也被不断的合成。相应的计算机处理器速度快速发展，图像显示技术增强和大容量的存储设备的产生也都在实际上推动了激光扫描共聚焦显微镜应用的迅速增加。共聚焦显微镜已经逐渐成为分子、细胞和活体组织研究的常规研究设备。这在几年以前还是不可想象的事情。

显微镜

简介

共聚焦成像技术与普通显微镜成像技术区别

共聚焦显微镜与传统场式（widefield）照明显微镜相比有许多独特的优点，包括：可以控制焦深、照明强度，降低非焦平面光线噪音干扰，从一定厚度标本中获取光学切片，即显微 CT。共聚焦最核心的技术是通过空间过滤技术去除了一定厚度标本的非焦平面信息，因为对于普通场式光源显微镜来说，标本非焦平面信息的干扰是不可避免的。共聚焦显微镜在科研领域迅速发展，主要原因是其可以在不改变普通荧光显微镜的制片方法的前提下，可以观察到非常清晰的高质量图像， 并且通过共聚焦显微镜可以十分方便的观察活的细胞或组织。事实上，共聚焦技术已经成为光学显微镜的一个最重要的技术进步。 在传统的场光源反射式荧光显微镜中，当处于焦平面的标本被激发时，通常伴随着次级荧光的干扰，从而使图像清晰度下降。当标本厚度大于 2um 时，该现象就变得十分明显，利用场式照明通常掩盖了标本本身的细节。共聚焦显微镜不仅提高轴向的清晰度（z 轴）和侧向分辨率（x 和 y 方向），而且可以屏蔽次级荧光。虽然共聚焦显微镜从某种程度上增加了分辨率，但还是低于透射电子显微镜的分辨率。从这种角度来讲，共聚焦显微镜是介于这两种传统显微镜之间的观察法。

优缺点

共聚焦显微镜最基本的优点是可以对厚荧光标本（可以达到 50 µm或以上）进行精细的光学切片，切片的厚度约为 0.5到 1.5µm。系列光学切片图像可以通过精确的显微镜 Z 轴步进马达上下移动标本获得。图像信息的采集被控制在精确的平面内，而不会被位于标本上其他位置发出的信号干扰。在去除背景荧光影响和增加信噪比后，共聚焦图像的对比度和分辨率比传统场式照明荧光图像有明显的提高。

成像大赛

赛事简介

2009年11月1日，“奥林巴斯杯”全国首届共聚焦显微镜成像大赛在北京正式揭开了神秘的面纱。本次大赛由科学网主办，奥林巴斯（中国）有限公司独家冠名赞助。旨在推动中国科研人员显微成像技术的不断提高，促进共聚焦成像技术在前沿科研领域的应用，加强科研人员之间的交流与合作。

作品欣赏

羽

作品说明：翠兰斑凤蝶翅膀鳞片是天然的生物光子晶体，使用SLO3100获取图像,photoshop后期上色。图片的浅景深效果较好，类似微距照，有些可观性。

吵架

作品简介：本图是肝癌细胞HepG2，没有做任何加工，旋转45度做了镜像对称，形状酷似两只鸡在“吵架”。

共焦显微

共焦显微技术是由美国科学家M.Minsky在1957年提出的，当时的主要目的是消除普通光学显微镜在探测样品时产生的多种散射光。20世纪60年代通过提高扫描精度突破了普通宽场成像的分辨率限制，在20世纪80年代研制成商用共焦显微镜。共焦显微镜分为普通光照明激发和激光照明激发两种类型，而以后者应用最为广泛。

激光扫描共聚焦显微镜（Laser scanning confocal microscope，LSCM）是一种先进的分子生物学和细胞生物学研究仪器。1它在荧光显微镜成像的基础上加装激光扫描装置，结合数据化图像处理技术，采集组织和细胞内荧光标记图像，在亚细胞水平观察钙等离子水平的变化，并结合电生理等技术观察细胞生理活动与细胞形态及运动变化的相互关系。由于它的应用范围较广泛，已成为形态学、分子细胞生物学、神经科学和药理学等研究领域中很重要的研究技术。