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激光共聚焦顯微鏡是一種先進的細胞和分子生物學分析儀器，已被激光，電子照相機和計算機圖像處理等現代高科技手段所滲透，并與傳統的光學顯微鏡相結合。它越來越多地用于生物學和醫學領域，已經成為生物醫學實驗研究中重要的工具。
傳統熒光顯微鏡使用熒光物質標記細胞中的特定結構，這不僅增強了圖像和背景之間的對比度，而且還因為許多熒光顯微鏡使用短波長紫外光，從而大大提高了分辨率（δ=0.61·λ/NA，其中δ是顯微鏡的分辨率；λ是照明光的波長；NA是物鏡的數值孔徑。但是，當觀察到的熒光樣本稍厚時，就會出現傳統熒光顯微鏡無法克服的缺點：焦平面外的熒光結構模糊且虛構。原因是大多數生物標本是具有不同水平的重疊結構（例如耳蝸基底膜。它實際上是由外部毛細胞，各種支持細胞，神經纖維等組成的空間結構），并且焦平面在普通光學顯微鏡。如果熒光標記的結構分布在不同的水平并重疊在一起，則反射熒光顯微鏡不僅會收集來自焦平面的光量，而且物鏡還會接收來自焦平面上方或下方的散射熒光。熒光顯微鏡的光學分辨率該速率將大大降低。
基于傳統的光學顯微鏡，激光共聚焦顯微鏡以激光為光源，采用共軛聚焦原理和裝置，并使用計算機對觀察對象進行數字圖像處理觀察，分析和輸出。它的特征是對樣品進行斷層掃描和成像，對細胞的三維結構進行非侵入式觀察和分析。同時，使用免疫熒光標記和離子熒光標記探針，該技術不僅可以觀察固定的細胞和組織切片，還可以實時動態觀察和檢測活細胞的結構，分子，離子和生命活動。亞細胞水平諸如Ca2+，pH值，膜電位和細胞形態變化等生理信號的觀察已成為形態學，分子細胞生物學，神經科學，藥理學，遺傳學等領域的新一代強大的研究工具，激光共聚焦顯微鏡豐富了人們對細胞生命現象的理解。
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