激光共焦顯微鏡在生物學方面的應用

　　1.　組織和細胞中熒光標記的分子和結構的檢測標本制備方法主要有免疫熒光組織和細胞化學法、熒光蛋白標記分子法、熒光細胞染料標記法等。與傳統的熒光顯微鏡相比,除了有較高的分辨率以外,一個主要的不同是激光掃描共聚焦顯微鏡可以利用激光點掃描成像,形成所謂的“光學切片”,進而可以利用沿縱軸上移動標本進行多個光學切片的疊加形成組織或細胞中熒光標記結構的總體圖像,因此可以用于觀察切片和一些表面不平的標本,特別是研究具有長突起的神經元時更有使用價值。同時可以做三維圖像重建和標記強度的半定量分析。
 

　　2.　定量或半定量測量Ca2+和pH等細胞內離子濃度及變化利用Fluo-3、Fura 2等熒光探針可以測量Ca2+在活細胞內的濃度及變化。一般來說,電生理記錄裝置加攝像技術檢測細胞內離子量變化的速度相對較快,但其圖像本身的價值較低,而激光掃描共聚焦顯微鏡可以提供更好的亞細胞結構中鈣離子濃度動態變化的圖像,這對于研究鈣等離子細胞內動力學有意義。需要與電生理等技術相結合來觀察離子變化與電生理學指標的相關性。
 

　　3.　熒光光漂白及恢復技術
 

　　利用高能量激光束將細胞內某一部分中選定靶區域的某種熒光淬滅,然后觀察鄰近相同的熒光標記物重新擴散入該區域的速度和方式,從而分析細胞內蛋白質運輸、受體在細胞膜上的流動和大分子組裝等細胞生物學過程。一般來說,需要用熒光蛋白等標記物標記需要研究的分子,進行細胞轉染表達后再做以上的實驗。
 

　　4.　長時程觀察細胞遷移和生長
 

　　目前激光掃描共聚焦顯微鏡的軟件一般均可自動控制地進行定時和定方式的激光掃描,而且由于新一代激光掃描共聚焦顯微鏡的探測效率的提高,只需要很小的激光能量就可以達到較好的圖像質量,從而減小了每次掃描時激光束對細胞的損傷,因此,可以用于數小時的長時程定時掃描,記錄細胞遷移和生長等細胞生物學現象。
 

　　5.　其他的生物學應用
 

　　用高能量激光束進行細胞損傷和損毀實驗,一般要用紫外激光束進行細胞損毀;細胞間通訊研究;光解籠鎖活化技術等。