荧光成像动态监测



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1、荧光成像动态监测荧光成像动态监测v 20世纪显微光学及荧光标记技术迅速发展,荧光显微镜已泛用于活细胞成像,研究活细胞中动力学过程,包括细胞内化学分子鉴定、定量及动态监测。现在单细胞图像分析已成为化学和生物学科之间新的交叉学科领。荧光的种类 自发荧光(不加染色)自发荧光(不加染色)v 有些物质不加染色,也能发出荧光(自发荧光或原发荧光)有些物质不加染色,也能发出荧光(自发荧光或原发荧光)但在医学和生物学领域中,只有很少物质具有自发荧光。但在医学和生物学领域中,只有很少物质具有自发荧光。 二次荧光(用化学染色)二次荧光(用化学染色)v 非荧光性的物质(蛋白质、炭水化合物)用荧光色素染色,非荧光性的
2、物质(蛋白质、炭水化合物)用荧光色素染色,由荧光色素产生荧光(二次荧光),以便进行观察。对特由荧光色素产生荧光(二次荧光),以便进行观察。对特定物体选择合适的荧光色素,该物体就能和周围的组织或定物体选择合适的荧光色素,该物体就能和周围的组织或细胞区别出来而可以观察到。细胞区别出来而可以观察到。 活细胞荧光成像的注意事项动态检测的灵敏度、速度及细胞的存活力使用不同波长光观察的细胞图像以及增强信号强度等细胞的厚薄观察过程的快慢1.共聚焦荧光显微镜成像检测 激光扫描共聚焦荧光显微镜(laser scanning confocal microscopy,LSCM)是一种利用计算机、激光和图像处理技术获
3、得生物样品三维数据、目前最先进的分子细胞生物学的分析仪器。主要用于观察活细胞结构及特定分子、离子的生物学变化,定量分析,以及实时定量测定等原理 传统的光学显微镜使用的是场光源,标本上每一点的图像都会受到邻近点的衍射或散射光的干扰;激光扫描共聚焦显微镜采用点光源照射样本,在焦平面上形成一个轮廓分明的小的光点,该点被照射后发出的荧光被物镜搜集,并沿原照射光路回送到由双色镜构成的分光器。分光器将荧光直接送到探测器。光源和探测器前方都各有一个针孔,分别称为照明针孔和探测针孔。焦平面上的点同时聚焦于照明针孔和发射针孔,焦平面以外的点被挡在探测针孔之外不能成像,这样得到的共聚焦图像是标本的光学切面,避免了
4、非焦平面上杂散光线的干扰,克服了普通显微镜图像模糊的缺点,因此能得到整个焦平面上清晰的共聚焦图像。共聚焦激光显微镜分析细胞凋亡过程 近年来,光学显微镜技术中的一个最引人注目的成就是双光子激发现象(two2photon excitation ,简称TPE) 在共焦激光扫描显微镜(confocal laser scan2ning microscopy ,简称CLSM) 中的广泛应用。 目前,双光子共焦激光扫描显微镜已成为半导体制造和检测、生物学、医学研究和三维高密度存储及其微细加工的重要工具,为开拓新学科和促进科学研究领域向更高层次发展起到了非常重要的作用. 利用双光子共焦激光扫描显微镜的特点揭示