用于激光共聚焦显微镜的光谱扫描机构

朱磊1，2*张运海1，2

(1.中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 医用光学室，苏州 215163；2.江苏省医用光学重点实验室, 苏州 215163)

摘要：随着生物医学技术的发展，组织样本经常被多种荧光标记物标记，需要通过光谱成像的方法区分出样本中不同的成分。本文在共聚焦显微镜基础上，介绍了一种由精密丝杠和步进电机控制的狭缝机构实现光谱成像的方法，讨论了狭缝缝片的具体设计和狭缝运动精度对光谱带宽和波长准确度的影响。

关键词：共聚焦显微镜；光谱成像；狭缝

作者简介：朱磊，男，1979出生，工程师，主要从事激光共聚焦显微镜成像技术方面的研究，E-mail：freewind2000@163.com。

DOI:10.3936/j.issn.1001-232x.2015.01.012

收稿日期：2014-06-06

A spectral scanning mechanism for laser scanning confocal microscopy.ZhuLei1,2*,ZhangYunhai1 2(1.SuzhouInstituteofBiomedicalEngineeringandTechnology,ChineseAcademyofSciences,Suzhou215163,China;2.JiangsuKeyLab.ofMedicalOptics,Suzhou215163,China)

Abstract:This paper introduces a slit mechanism controlled by two precision lead screw and stepper motor, and discusses the accuracy of the spectral bandwidth which is affected by the slit kinematics.

Key words：laser scanning confocal microscopy;spectral imaging;slit

1概述

激光扫描共焦显微镜[1,2](Laser Scanning Confocal Microscopy，LSCM)是研究亚微米细微结构的有效技术手段。不同于一般的荧光显微成像，共焦显微镜在光路中加入与物点共轭的探测针孔，起到空间滤波作用，能够去除离焦荧光的干扰，获得高信噪比的图像；共聚焦显微镜通过逐点逐层的扫描方式，可以实现对观测样品区域的三维成像。激光扫描共焦显微镜在组织生物学、细胞生物学、分子生物学、基因学、胚胎学、神经学、病理学、免疫学、流行病学、肿瘤学、细菌学、病毒学等生物和医学领域有广阔的应用。

使用荧光光谱仪对多荧光标记样品产生的荧光，进行光谱分光并探测，需要满足较高的荧光光谱分辨率。由于共聚焦中荧光信号自身就很低，经过光谱分光后的信号则变得更为弱小，因此光谱仪的效率尤为重要。……