一、基本原理

激光共焦显微镜采用激光作为光源，在传统光学显微镜的基础上引入了共轭聚焦原理和装置。它利用计算机对所观察的对象进行数字图像处理，形成一套观察、分析和输出系统。该显微镜对普通光镜从技术上作了多项改进，主要包括：

激光光源：激光的单色性非常好，光源波束的波长相同，从根本上消除了色差。

共聚焦技术：在物镜的焦平面上放置了一个带有小孔的挡板，将焦平面以外的杂散光挡住，消除了球差，并进一步消除了色差。

点扫描技术：将样品分解成二维或三维空间上的无数点，用十分细小的激光束(点光源)逐点逐行扫描成像，再通过微机组合成一个整体平面的或立体的像。

二、技术特点

高分辨率：激光共焦显微镜的分辨率显著提高，水平分辨率可达12μm，z轴分辨率可达0.01μm，能够将光学成像的分辨率提高30%~40%。

数字化图像：该显微镜得到的图像是数字化的，可以在电脑中进行处理，进一步提高图像的清晰度。而且利用了光电倍增管，可以将很微弱的信号放大，灵敏度大大提高。

三维重建：激光共焦显微镜通过逐层扫描，可以获得样品的高反差、高分辨率、高灵敏度的二维光学横断面图像，并进行三维重建。

无损检测：能够在不损伤细胞或组织的前提下，对其进行观察和测量，省去了繁琐的样品前期处理过程。

三、主要功能

组织光学切片：利用照明点与探测点共轭特性，获得普通光镜无法达到的分辨率，逐层获得高反差、高分辨率、高灵敏度的二维光学横断面图像。

三图像重建：通过薄层光学切片功能，获得真正意义上的三维数据，并沿X、Y和Z轴或其它任意角度来观察标本的外形及剖面。

细胞物理会生物化学测定：进行低光探测、活细胞定量分析和重复佳的荧光定量分析，测定细胞特异结构的含量、组份及分布。

荧光的定量、定位分析：对单标记或双标记细胞及组织标本的共聚焦荧光进行定量分析，并显示荧光沿Z轴的强度变化。

四、应用领域

细胞生物学：观察细胞结构、细胞骨架、细胞膜结构、流动性、受体、细胞器结构和分布变化等。

生物化学：进行酶、核酸、受体分析、荧光原位杂交、杂色体基因定位等。

药理学：研究药物对细胞的作用及其动力学，药物进入细胞的动态过程、定位分布及定量。

生理学、发育生物学：研究膜受体、离子通道、离子含量、分布、动态，动物发育以及胚胎的形成等。

遗传学：观察细胞生长、分化、成熟变化，细胞的三维结构，染色体分析，基因表达，基因诊断等。

神经生物学：研究神经细胞结构，神经递质的成分、运输和传递等。

材料科学：测量亚微米级的线宽、线与面的粗糙度，透明膜厚等数据，原位观察和获取材料表面形貌，三维轮廓。

此外，激光共焦显微镜还在微生物学和寄生虫学、病理学及病理学临床应用、免疫学、环境医学和营养学等领域有着广泛的应用。

五、注意事项

样品制备：样品需要满足一定的制备要求，如切片要薄且单层，培养细胞要贴附良好等。

操作规范：使用激光共焦显微镜时，需要遵循操作规范，避免对仪器造成损坏或影响观察结果。

维护保养：定期对激光共焦显微镜进行维护保养，如清洗镜头、检查光源等，以确保其正常运行和延长使用寿命。

综上所述，激光共焦显微镜以其高分辨率、数字化图像、三维重建和无损检测等技术特点，在多个领域发挥着重要作用。