蔡司 LSM 7DUO 激光扫描共聚焦显微镜的配置

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摘 要：蔡司 lsm 7duo 是目前蔡司公司开发的普通单光子激光扫描共聚焦显微镜中配置最高的型号之一。它是一款双共聚焦系统，包括蔡司LSM 780和LSM 7Live，双共聚焦成像系统高度整合，可各自独立成像，也可同时工作，尤其LSM 7Live是截止目前华南地区购置的唯一一台高速扫描共聚焦系统，扫描速度可达120幅/秒。文章主要介绍蔡司LSM 7DUO双共聚焦系统的具体配置和技术参数，希望有需要的科研者能够更多的了解蔡司 LSM 7DUO并且有更好的使用。

关键词：激光扫描共聚焦显微镜；蔡司 LSM 780；蔡司 LSM 7Live

引言

作为近代最先进的细胞生物医学分析仪器之一，激光扫描共聚焦显微镜（Confocal laser scanning microscope，CLSM）区别于普通显微镜之处就在于针孔（Pinhole）的添加，激发光通过透镜聚焦到被观测样品上，如果样品恰在焦平面上，那么反射光通过原透镜应当汇聚回到光源，共聚焦显微镜在反射光的光路中加上了一块半反半透镜，将已经通过透镜的反射光折向其它方向，在其焦点处放置一个针孔，收集来自焦点处的发射荧光，这也就是共聚焦的原理[1-2]。针孔限制仪器在样品表面的聚焦深度，阻挡非焦平面光线，并有效防止杂质信号产生的背景噪音干扰[3-4]，因此激光扫描共聚焦显微镜具有较高的分辨力，大约是普通光学显微镜三倍。近年来随着各种荧光染料、荧光蛋白，精密光学技术和元件的出现，激光扫描共聚焦显微镜在分子细胞生物学及其医学领域的应用越来越广泛[4-8]，蔡司公司也在不断适应市场和科研的需求，十几年间不断推出Zeiss LSM 510、510 Meta、700、3通道的710、34通道的710、780、7Live等逐步完善的激光共聚焦型号，华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室在2013年5月购置了一台Zeiss LSM 7 DUO双共聚焦系统，它整合了Zeiss LSM 780和7Live，是目前华南地区配置最高的单光子激光共聚焦系统。

Zeiss LSCM 7DUO的配置：

Zeiss LSM 7 DUO是一款双共聚焦系统，包括Zeiss LSM 780和 Zeiss LSM 7 Live两套扫描系统。双系统共用一台计算机和显微镜，但每套系统包含各自的专用激光器，扫描振镜单元、共聚焦成像检测器、共聚焦针孔及共聚焦光路等，两套共聚焦成像系统高度整合，可各自独立成像，也可同时工作。

双系统共用一台计算机和显微镜。Zeiss LSM 7 DUO双系统共用全自动研究级倒置显微镜，电控物镜转换、物镜升降、自动对焦、荧光滤片转换、光路切换；电动聚光镜，电动照明光轴，电动DIC起偏、检偏、物镜同步转换，电动调节透射光和荧光的孔径光阑和视场光缆；电控前面、底面分光口和前分光出口，三级分光模式，可同时安装六个M27物镜转盘及六块荧光滤片装盘；提供明场、DIC、相差、荧光观察；所有硬件可以通过三种方式控制，TFT触摸屏，软件操作系统和手动控制；目前物镜配置有5×、10×、20×、40×空气镜，63×水镜、100×油镜；荧光滤片配置有：DAPI（EX 365；EM 445/50）、CFP（EX 436/20；EM 480450）、GFP（EX 470/40；EM 525/50）、Rhodamin（EX 546/12；EM 575-640）、Cy5（EX 575-625；EM 660-710）；另外配置有活细胞培养装置，提供合适的温度，湿度二氧化碳控制，为长时间监测活细胞的生理动态变化提供保证。

Zeiss LSCM 780是一款超高灵敏度共聚焦系统，检测器物理通道数三十五个，其中透射光检测通道一个，光谱型荧光共聚焦检测通道三十四个，包括三十二个阵列式磷砷化镓超高灵敏度GaAsP探测器，两个大靶面PMT。光谱扫描范围370-760nm，可一次性进行全光谱检测，最高可同时检测十种荧光探针，实现实时光谱解串扰；点扫描，扫描频率可达4000线/秒，扫描速度512*512≥8H，每个通道的扫描图像均可同时达到≥6144*6144的扫描分辨率；目前此多通道光谱扫描头配有：偏紫外二极管固体激光器405nm，功率≥30mW，蓝激光多线氩激光器Ar laser 458/488/514nm，功率≥25mW，HeNe激光器543 nm，功率≥1mW，HeNe激光器594nm，功率≥2mW，HeNe激光器，633nm；功率≥5mW。

Zeiss LSCM 7Live是一套高速激光共聚焦系统。7Live通过内置的激光光束变形器将激光器发射出来的激光光束由原来的圆柱形变形为横线形，以横线形激光扫描标本，线形代替点形无疑极大提高扫描速度，另外配置的两个高速共聚焦监测通道可同时使用，线扫描速度可达60000线/秒，面扫描速度可达120幅/秒（512？鄢512），毫秒两级的图像扫描可实现活细胞在秒量级的动态监测，有效捕捉目前较多使用的高分辨率激光扫描共聚焦显微镜无法捕捉到的生理动态；图像分辨率可达1536*1536，高速Z轴移动步进马达，运行范围250微米，Z轴精度10nm；目前此高速扫描头配有：偏紫外二极管固体激光器405nm，功率≥50mW，蓝线二极管固体激光器488nm，功率≥100mW，绿线二极管固体激光器532nm，功率≥75mW，红激光固体激光器635nm，功率≥30mW。

参考文献

[1]袁兰.激光扫描共聚焦显微镜技术教程[M].北京：北京大学医学出版社，2004.

[2]李楠，尹岭，苏振伦.激光扫描共聚焦显微术[M].北京：人民军医出版社，1997.

[3]王春梅，黄晓峰，杨家骥，等.激光扫描共聚焦显微镜技术[M].西安：第四军医大学出版社，2004.

[4]任小则，送峰.激光扫描共聚焦显微镜的使用及其在医学研究领域中的应用[J].中国科技信息，2009，11：237-238.

[5]Wilson T， and Sheppard CJR. Theory and Practice of Scanning Optical Microscopy[M]，New York：Academic Press，1984.

[6]郑东.荧光共振能量转移及其新进展[J].进技术应用，2003，9（1）：43-46.

[7]Tsien RY. The green fluorescent protein [J]. Annu. Rev. Biochem.， 1998，67：509-544.

[8]Heim R， Cubitt AB， Tsien RY. Improved green fluorescence[J]. Nature，1995，373（6516）：663-664.

作者简介：李华丽（1986-），女，汉族，河南人，硕士，实验员，主要从事科研仪器设备使用与实验室管理。