共焦扫描激光显微镜

介绍一台我们设计,研制的共焦扫描激光显微镜,它由共焦显微镜光学系统、信号探测成像系统以及物扫描平台驱动装置组成。光学系统设计有两条光路,便于共焦调节,可采用反射,透射和偏振３种方式,也可进行荧光成像。     

激光共焦扫描显微镜运动控制系统设计

概述了激光共焦扫描显微镜的系统结构,以基于DSP技术的运动控制器构建其运动控制系统,详细介绍基于DSP的运动控制系统的构成.该系统采用工控机 运动控制器的双CPU结构.在软件设计上采用友好的人机界面,把系统任务按实时性和非实时性分别分配给上下位机完成.下位机完成位置控制和速度控控制,上位机实现非实时的多任务功能.     

激光共焦扫描显微镜高分辨率特性分析

分析了激光共焦扫描显微镜的成像原理 ,用衍射理论揭示了其较高横向分辨率和较好轴向分辨率的成因 ,介绍了共焦扫描显微镜的发展及其在生物、医学诊断及半导体器件检测方面的应用     

激光共焦扫描显微镜高分辨率特性分析

分析了激光共焦扫描显微镜的成像原理，用衍射理论揭示了其较高横向分辨率和较好轴向分辨率的成因，介绍了共焦扫描显微镜的发展及其在生物，医学诊断及半导体器件检测方面的应用。     

人活体角膜神经形态特征的激光共焦显微镜观察

评价角膜激光共焦显微镜作为一种新的方法观察正常及病变角膜的神经形态特征变化.本研究对76人的76眼进行了角膜激光共焦显微镜的检查.包括20例健康志愿者,20例Ⅱ型糖尿病患者,15例因Sjogren综合征导致的角结膜干燥征患者,5例长期佩戴软性角膜接触镜超过10年的患者,8例圆锥角膜患者及8例翼状胬肉患者.角膜共焦显微镜的扫描结果显示,人角膜上皮层下神经丛平行于前弹力层走行,部分有分支和交叉.在多种眼表面疾病中均可观察到神经形态的改变.糖尿病患者的角膜神经分支减少而曲折度增加,Sjogren综合征患者的角膜神经细而不连续,角膜接触镜佩戴者可查见螺旋状的角膜神经,圆锥角膜和翼状胬肉患者的角膜神经可发生多种形态的改变.研究结果显示角膜激光共焦显微镜提供了研究角膜疾病中神经形态改变的基本方法.     

共焦扫描显微镜成像的实验研究

采用样品扫描方式，通过对传统光学显微镜的改造，开发了一套反射式共焦扫描显微镜(Confocal Scanning Optical Microscope，CSOM)，并对多种样品成功地进行了扫描成像．     

荧光共焦显微镜相干面光源相位滤波器

光源尺寸是荧光共焦显微镜的一个重要参数,增大面光源的尺寸使荧光共焦显微镜分辨率变差,为了克服这个缺点,提出了使用相位滤波器改变相干面光源不同环区的相位．作为一个例子,采用一个两区相位滤波器,数值计算结果表明系统的分辨率能得到改善,同时光源孔径可以增大．     

体全息在共焦显微镜中的应用

采用体全息记录信息代替共焦显微镜中的反射镜,在物光的衍射光强最大的条件下,记录体全息信息.体全息共焦成像的动态范围取决于全息衍射效率和材料的限制,而深度分辨率则取决于物镜的数值孔径和记录介质的厚度大小.体全息共焦显微镜系统的观测结果对探测器前的光阑孔径大小没有明显的依赖关系,在探测器前加尺寸不必特别小的针孔或可以不加针孔,这样可减小由于衍射现象引起的像差.体全息成像本身具有滤波的作用.物镜的像差在体全息自成像过程中由于相位共轭而消除,从而使仪器的深度分辨率与测量的动态范围不再相互限制.     

光纤共焦扫描显微镜图像采集系统方案设计

该文提出并实现了一种反射式光纤共焦扫描显微镜(FOCSM)中图像采集系统硬软件的设计方案。FOCSM系统中，采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)和微控制单元(MCU)构成带有图像采集、平面图像扫描的同步时序控制和扫描畸变校正功能的高速扫描电子控制系统。联调实验证明，此设计方案可以实现上述控制与平面扫描校正的基本功能。     

偏振共焦扫描显微镜的研制及其成像研究

根据偏振共焦扫描显微镜的原理,成功研制了一台偏振共焦扫描显微镜,用该偏振共焦扫描显微镜对各种集成电路芯片、生物组织等物体进行透射式成像或反射式成像研究,并分析成像结果,实验表明,该偏振共焦扫描显微镜能够对各种物体进行成像,具有成像方式多样,可逐层扫描,非线性成像等特点。     

高斯光束对荧光共焦显微镜分辨率的影响

研究一定光源孔径、束斑的高斯光束对荧光共焦显微镜横向、纵向分辨率的影响，导出了荧光功率传输函数、三维响应函数．数值计算结果表明：与一定光源孔径的平行光束比较，采用高斯光束可以获得更好的横向、纵向分辨率．     

激光共聚焦显微镜的使用和管理

阐述了LEICA TCS SP5共聚焦显微镜的组成、工作原理、样品制备方法,提出了该激光扫描共聚焦显微镜的日常维护和管理方法。     

三极细胞有丝分裂中期纺锤体的激光共聚焦显微镜观察

用松胞素 Ｂ（ Ｃｙｔｏｃｈａｌａｓｉｎ Ｂ, Ｃ Ｂ）处理培养的 Ｈｅｌａ 细胞,抑制胞质分裂,引起 Ｈｅｌａ 细胞发生不正常分裂,可形成多极细胞（三极、四极等）．通过荧光免疫染色法显示多极细胞有丝分裂中期的微管,使用激光共聚焦显微系统观察三极细胞纺锤体和中期染色体的空间相对关系,推测了纺锤体微管的分布与有丝分裂后期染色体分离的相关性．本方法还可用于研究有丝分裂期纺锤体微管对胞质分裂分裂沟形成的影响．     

一种用于共焦激光扫描显微镜的高精度线性扫描器

本文叙述了一种用于共焦激光扫描显微镜的高精度扫描器。由于它采用数字电路，所以同步准确，线性及重复性好．实现了高精度扫描。     

家蚕抗菌肽CM4组分杀菌机理的激光共聚焦显微镜观察

报道了家蚕抗菌肽对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌的杀菌作用,用抗菌肽处理大肠杆菌和金黄色葡萄球菌,与对照组相比,它们的OD值随时间明显下降,平板培养克隆数减少,以荧光素FTIC标记抗菌肽作用于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌等细菌,用激光共聚焦扫描显微镜观察,发现抗菌肽迅速包围菌体,密集于细胞膜,损伤膜的完整性,出现大小不等的孔洞,菌体断裂,最后死亡,说明细菌结构是抗菌肽CM4攻击的首要靶位点。     

基于激光共聚焦显微镜的细胞骨架结构分析

肌动蛋白微丝是细胞骨架的主要组成部分,已有研究表明细胞的黏附状态会通过影响微丝结构来调控分化和凋亡等生物学行为.目前观察微丝结构的主要方法是利用激光共聚焦显微镜进行荧光成像,但通常只针对微丝的二维结构进行分析,很少有研究关注微丝的三维结构信息.本文针对这个问题,提出一种基于激光共聚焦显微镜技术的细胞微丝三维重建方法.此方法利用三维高斯函数拟合共聚焦显微镜的点扩散函数,并将函数的x-y方向与z方向解耦,得到z轴光强的高斯分布形式.随后通过图像处理方法得到细胞中主要纤维的几何参数,再对纤维图进行拟合计算、密度聚类、椭球拟合等操作,提取微丝纤维的三维空间信息.本文还利用微模式化方法构建了面积为1256μm~2的圆形以及枝条形微模式化基底,将骨髓间充质干细胞培养于两种基底上,并通过荧光染色方法获得微丝结构的荧光图像,进而应用所建立的方法对细胞微丝图像进行三维重建和分析.分析结果显示,两种形状细胞中微丝取向、交联点数目、体积和长细比等参数的空间分布有显著差异,表明细胞中的力学状态受到铺展形状的影响.本研究旨在建立一种提取细胞微丝三维结构参数的方法,从而可为揭示细胞内部力学转导机制提供研究基础.     

Raman感生克尔效应光谱非线性共焦显微镜理论的研究

研究了Raman感生克尔效应光谱非线性共焦显微镜的成像理论, 用Fourier成像理论结合Raman感生克尔效应理论, 导出了各向同性介质中Raman感生克尔效应光谱非线性共焦显微镜的三维点扩散函数, 并详细分析了 Raman 感生克尔效应的非线性特性对共焦显微镜的空间分辨率及其成像特性的影响. 结果表明, 基于 Raman 感生克尔效应的非线性共焦显微镜不但可以同时获得分子的振动、振动取向以及光感生分子重新取向等信息, 比双光子荧光共焦显微镜的信息量更丰富; 而且可以较大改善共焦显微镜的空间分辨率和成像质量, 比双光子荧光共焦显微镜具有更高的空间分辨率.     

激光共焦显微生物医学图象分割方法的研究

提出了用于激光共焦显微生物医学图象分割的循环递增阈值分割法。先用最低分割阈值把图象分割成子区域,然后测量每个子区域的灰度均匀度。如果灰度均匀度不满足灰度均匀度分割准则,则增加分割阈值,对该区域进行再分割。循环这个过程,直到没有区域需要分割为止。介绍了围线积分法区域标号和灰度均匀度分割准则的设计。给出了用该法分割图象的两个实例。