如何打开显微共聚焦图片

1. 共聚焦显微技术的简介

共聚焦显微技术 是在荧光显微分析技术的基础上发展起来的，利用荧光显微镜可以对生物样品发出的荧光进行观察和分析，但是荧光显微镜收集到的是样品的整体荧光，来自样品内不同部位的荧光信号相互干扰。难以区分，无法获得准确的定位和定量信息。 共聚焦显微技术的出现很好地解决了这一问题，这一技术可以获取细胞内某个薄层面上的荧光信息，而该层以外的信号被消除掉，成像清晰程度大大提高；结合计算机自动控制，可以对荧光信号的分布、强度和动态变化进行全方位的分析，得到丰富的信息。
与传统显微镜相比共聚焦显微镜可抑制图像的模糊，获得清晰的图像；具有更高的轴向分辨率，并可获取连续光学切片；增加侧向分辨率；由于点对点扫描去除了杂散光的影响。

2. 如何从共聚焦显微镜三维层扫图获得3d图像

共焦显微镜[Confocal Laser Scanning Microscope(CLSM或LSCM)]在反射光的光路上加上了一块半反半透镜(Beam Splitter)，将已经通过透镜的反射光折向其它方向，在其焦点上有一个带有针孔（Pinhole）的挡板，小孔就位于焦点处，挡板后面是一个 光电倍增管（photomultiplier tube，PMT）。
可以想象，探测光焦点前后的反射光通过这一套共焦系统，必不能聚焦到小孔上，会被挡板挡住。
于是光度计测量的就是焦点处的反射光强度。

3. 共聚焦显微技术的共聚焦显微镜实现方式

目前共聚焦的实现有两种方式：激光共聚焦和数字共聚焦。 这种共聚焦技术利用激光 作为激发光源，将激光聚焦于样品中的某一点，这样只有该点附近的区域有荧光，其他没有被激发的部位没有荧光，这一区域发出的荧光反射到光电倍增管，在光电倍增管前设有1 个计算机控制的可调节针孔， 保证只有被激发点发出的荧光才能到达光电管，而附近其他点所发出的荧光被挡在视野之外。采用计算机控制激光和针孔， 对细胞内的某一层面进行扫描，可以获得清晰的二维图像。
这一技术成像速度快、自动化程度高。但激光具有单色性，一种激光器只能发出某几个特定波长的激光，而荧光染料的种类很多，其激发光波长各不相同，这样在使用某种型号的激光器时，只有少数几种荧光染料可以使用， 而其他大多数的染料不能使用；目前同时配备数个不同激光器或多光子脉冲激光器的激光共聚焦系统的出现，虽然可以解决这一难题，但是设备结构复杂、价格昂贵，维护保养要求较高。 这一技术是随着计算机软件技术的发展出现的，与激光共聚焦的原理有极大的区别， 它在普通的荧光显微镜上加上1 个计算机控制的高分辨率、带有制冷装置(以提高信噪比) 的CCD 摄像机， 摄像机获取的图像由计算机进行解卷积(deconvolution) 计算， 这种数字式图像处理可以将聚焦平面以外的图形信号删除， 保留高清晰度的焦平面信息。
这一系统硬件配备比较简单，价格远远低于激光共聚焦系统；由于使用可以发出连续光谱的高压汞灯或氙灯作为光源，使这一技术几乎可以用于所有的荧光染料，应用范围广泛， 其机械部分组成简单，灵活性高。这一技术的不足在于其图像获取、计算对计算机的依赖性高，图象获取时间相对较长，实验时除要分析的层面被激发外，细胞内其他部位也被激发， 增加了荧光染料的光淬灭，对某些容易被光淬灭的染料会造成明显的影响；随着计算机和摄像技术的发展，这些问题也在逐步解决。

4. 激光共聚焦显微镜得到的光学切片如何还原成三维模型

ImageJ保存三维图片

1、ImageJ 1.50b File -> Open打开Stack图片，Stack图片具备有三个空间维度：X，Y和Z。

5. 激光扫描共聚焦显微镜的激光共聚焦显微镜结构

激光共聚焦扫描显微镜（Confocal laser scanning microscope，CLSM）用激光作扫描光源，逐点、逐行、逐面快速扫描成像，扫描的激光与荧光收集共用一个物镜，物镜的焦点即扫描激光的聚焦点，也是瞬时成像的物点。系统经一次调焦，扫描限制在样品的一个平面内。调焦深度不一样时，就可以获得样品不同深度层次的图像，这些图像信息都储于计算机内，通过计算机分析和模拟，就能显示细胞样品的立体结构。
在结构 配置上，激光扫描共聚焦显微镜除了包括普通光学显微镜的基本构造外，还包括激光光源、扫描装置、检测器、计算机系统 (包括数据采集、处理、转换、应用软件)、图像输出设备、光学装置和共聚焦系统等部分 [2]。由于该仪器具有高分辨率、高灵敏度、“光学切片”（Optical sectioning）、三维重建、动态分析等优点，因而为基础医学与临床医学的研究提供了有效手段。此外，CLSM 对荧光样品的观察具有明显的优势，只要能用荧光探针进行标记的样品就可用其观察。
激光共聚焦扫描显微镜既可以用于观察细胞形态，也可以用于细胞内生化成分的定量分析、光密度统计以及细胞形态的测量, 配合焦点稳定系统可以实现长时间活细胞动态观察。

6. 荧光显微镜和激光共聚焦显微镜的区别

一、原理不同

1、荧光显微镜：是以紫外线为光源， 用以照射被检物体， 使之发出荧光， 然后在显微镜下观察物体的形状及其所在位置。

2、激光共聚焦显微镜：在荧光显微镜成象的基础上加装激光扫描装置，使用紫外光或可见光激发荧光探针。

二、特点不同

1、荧光显微镜：用于研究细胞内物质的吸收、运输、化学物质的分布及定位等。 细胞中有些物质，如叶绿素等，受紫外线照射后可发荧光；另有一些物质本身虽不能发荧光，但如果用荧光染料或荧光抗体染色后，经紫外线照射亦可发荧光。

2、激光共聚焦显微镜：利用计算机进行图象处理，从而得到细胞或组织内部微细结构的荧光图象，以及在亚细胞水平上观察诸如Ca2+、pH值、膜电位等生理信号及细胞形态的变化。

三、用处不同

1、荧光显微镜：荧光显微镜是免疫荧光细胞化学的基本工具。它是由光源、滤板系统和光学系统等主要部件组成。是利用一定波长的光激发标本发射荧光，通过物镜和目镜系统放大以观察标本的荧光图像。

2、激光共聚焦显微镜：激光扫描共聚焦显微技术已用于细胞形态定位、立体结构重组、动态变化过程等研究，并提供定量荧光测定、定量图像分析等实用研究手段，结合其他相关生物技术，在形态学、生理学、免疫学、遗传学等分子细胞生物学领域 得到广泛应用。

7. 怎样在word里插入共聚焦图片

插入-图片-来自文件
找到文件，插入就行了
工具-选项-视图
把图片框的对勾去掉

8. 激光扫描共聚焦荧光显微镜的共聚焦扫描显微镜的成像原理

采用点光源照射标本，在焦平面上形成一个轮廓分明的小的光点，该点被照射后发出的荧光被物镜收集，并沿原照射光路回送到由双向色镜构成的分光器。分光器将荧光直接送到探测器。光源和探测器前方都各有一个针孔，分别称为照明针孔和探测针孔。两者的几何尺寸一致，约100-200nm；相对于焦平面上的光点，两者是共轭的，即光点通过一系列的透镜，最终可同时聚焦于照明针孔和探测针孔。这样，来自焦平面的光，可以会聚在探测孔范围之内，而来自焦平面上方或下方的散射光都被挡在探测孔之外而不能成像。以激光逐点扫描样品，探测针孔后的光电倍增管也逐点获得对应光点的共聚焦图像，转为数字信号传输至计算机，最终在屏幕上聚合成清晰的整个焦平面的共聚焦图像。
每一幅焦平面图像实际上是标本的光学横切面，这个光学横切面总是有一定厚度的，又称为光学薄片。由于焦点处的光强远大于非焦点处的光强，而且非焦平面光被针孔滤去，因此共聚焦系统的景深近似为零，沿Z轴方向的扫描可以实现光学断层扫描，形成待观察样品聚焦光斑处二维的光学切片。把X-Y平面（焦平面）扫描与Z轴（光轴）扫描相结合，通过累加连续层次的二维图像，经过专门的计算机软件处理，可以获得样品的三维图像。
即检测针孔和光源针孔始终聚焦于同一点，使聚焦平面以外被激发的荧光不能进入检测针孔。
激光共聚焦的工作原理简单表达就是它采用激光为光源，在传统荧光显微镜成像的基础上，附加了激光扫描装置和共轭聚焦装置，通过计算机控制来进行数字化图像采集和处理的系统。

9. 共聚焦显微技术的共聚焦显微技术的优点

成像清晰
由于利用光学或数字技术消除了聚焦平面以外的荧光信号的干扰, 使我们要分析的区域内的图像清晰度提高, 得到更为准确的定位和定量信息。
连续片层扫描及图像重组
共聚焦显微镜在计算机的控制下可以对样品中的不同层面进行连续逐层扫描, 以获得各个层面的图像, 层面之间的间距可以达到0. 1微米甚至更小, 在图像获得后由计算机自动将这些图形重组为三维图像。与普通光学照相机获得的图像比较,共聚焦所得到的重组三维立体图形清晰度高、层次分明、立体感更强, 通过计算机软件处理, 可以对三维图形进行任何形式的旋转, 可以从任何角度进行观察, 还可以对细胞内的某个选定结构进行长度、体积的测量和计算, 在分析细胞内的空间结构和某些物质在细胞内的精确定位方面具有明显的优势, 这也是共聚焦显微技术诸多功能中应用最广泛的一种。
多标记技术
利用共聚焦系统可以同时对利用两种或三种不同的荧光染料分别标记了细胞的不同结构(如分别标记染色体和细胞骨架系统) 的样品进行观察, 这样一次实验观察就可以获得细胞内不同结构的信息, 对不同结构组分的定位、相互联系方式进行研究。在最终获得的图像可以分开表示单个结构; 也可以将图片迭加在一起, 用不同颜色表示不同的结构, 更加直观, 这是普通荧光显微镜无法做到的。
活体观察
除了可以对固定标本的细胞进行观察外, 共聚焦显微技术还可以在不对细胞进行固定或其他损伤性处理的情况下进行观察, 获得活细胞内 的信息, 显示在活体情况下细胞内的真实结构和生理学特征。更为重要的是利用共聚焦显微镜可以跟踪自然状态下或受某种因素刺激后活细胞内的结构和生理过程随时间变化的情况, 得到准确而直观的动态变化资料, 为分析细胞内的生理生化反应提供直接的实验数据。
获得数量化信息
共聚焦显微技术不仅能够对细胞内荧光进行定位, 还可以对其进行定量分析, 获得二维或三维空间内分布在样品不同部位的荧光强度数值以及荧光强度在各种处理条件下的变化情况。量化信息的获得是研究活细胞内生理生化反应时重要的手段, 而共聚焦显微技术在这一方面的优势是其他技术所无法达到的。

10. 共聚焦的共焦显微

共焦显微技术是由美国科学家M.Minsky在1957年提出的，当时的主要目的是消除普通光学显微镜在探测样品时产生的多种散射光。20世纪60年代通过提高扫描精度突破了普通宽场成像的分辨率限制，在20世纪80年代研制成商用共焦显微镜。共焦显微镜分为普通光照明激发和激光照明激发两种类型，而以后者应用最为广泛。
激光扫描共聚焦显微镜（Lsaer scanning confocal microscope，LSCM）是一种先进的分子生物学和细胞生物学研究仪器。 它在荧光显微镜成像的基础上加装激光扫描装置，结合数据化图像处理技术，采集组织和细胞内荧光标记图像，在亚细胞水平观察钙等离子水平的变化，并结合电生理等技术观察细胞生理活动与细胞形态及运动变化的相互关系。由于它的应用范围较广泛，已成为形态学、分子细胞生物学、神经科学和药理学等研究领域中很重要的研究技术。 激光扫描共聚焦显微镜工作原理
激光扫描共聚焦显微镜的主要原理是利用激光扫描束通过光栅针孔形成点光源，在荧光标记标本的焦平面上逐点扫描，采集点的光信号通过探测针孔到达光电倍增管(PMT)，再经过信号处理，在计算机监视屏上形成图像。对于物镜焦平面的焦点处发出的光在针孔处可以得到很好的会聚，可以全部通过针孔被探测器接收。而在焦平面上下位置发出的光在针孔处会产生直径很大的光斑，对比针孔的直径大小，则只有极少部分的光可以透过针孔被探测器接收。而且随着距离物镜焦平面的距离越大，样品所产生的杂散光在针孔处的弥散斑就越大，能透过针孔的能量就越少（由10%到1%，慢慢接近为0%），因而在探测器上产生的信号就越小，影响也越小。正由于共焦显微仅对样本焦平面成像，有效的避免了衍射光和和散射光的干扰，使得它具有比普通显微镜更高的分辨率，并在生物学中获得了广泛的应用。 共聚焦扫描显微镜
共聚焦显微镜主要由五部分组成：显微光学系统、扫描装置、光源、检测器和应用软件系统。整套仪器由计算机控制，各部件之间的操作切换都可在计算机操作平台界面中方便灵活地进行。（1）显微光学系统：
显微镜是共焦检测系统常用的组件，是系统成像质量的核心部分。显微镜光路一般采用无限远光学系统结构，可以方便地在其中插入光学元件而不影响成像质量和测量精度。物镜应选取大数值孔径、平场复消色差物镜，有利于荧光的采集和成像的清晰。物镜组的转换、滤色片组的选取、载物台的移动调节、焦平面的记忆锁定等都可以由计算机自动控制。
（2）扫描装置：
扫描装置是激光共聚焦检测系统进行大范围检测必需的组件，通常有由丝杠导轨组成的XY平移扫描、由阵镜摆动的扫描等方式。前种扫描方式可以实现大范围区域的扫描，而后者扫描范围相对小一些，不过阵镜摆动扫描可以很快，图像采集速度可以大大提高，有利于对那些寿命短的离子作荧光测定。扫描系统的工作程序由计算机自动控制，与信号采集相对应。
（3）光源：
光源有单色光（激光）和多色光（汞灯、氘灯、卤素灯等）。激光源可以使用多谱线氩离子激光器，它提供发射波长为457nm、488nm和514nm的蓝绿光；另外，氦氖绿激光器提供发射波长为543nm的绿光，氦氖红激光器提供波长为633nm的红光。激光源还可以用其他半导体激光器。
（4）检测器：
检测器通常采用光电倍增管（PMT）、光子计数器等，通过高速A/D转换器，将信号输入计算机以便进行图像重建和分析处理。通常在PMT前设置针孔，可以采用固定大小针孔或由计算机软件来控制的可变大小针孔。如果是检测荧光，光路中还应该设置能自动切换的滤色片组，满足不同测量的需要；也可以采用光栅或棱镜分光然后进行光谱扫描。
（5）应用软件系统：
应用软件系统可以根据具体需要设置各种功能，但有一点是共同的，就是将扫描位置坐标与检测器接收的信号一一对应起来，并以图像的方式进行储存与显示。 共焦显微镜从产生至今获得了巨大的发展，扫描方式从最初的狭缝扫描方式（扫描速度较快，图像分辨率不高），到阶梯式扫描技术（提高了图像分辨率，标本制备要求太高），再到驱动式光束扫描器（扫描速度较快，符合共聚焦原理）。另外，激光扫描共聚焦显微镜的光源设计和分光采集技术也有较大的改进，主要集中在如下几个方面：
（1） 现代的激光扫描共聚焦显微镜可以根据研究需要选择不同的激光器。选择激光光源时，一方面要满足研究工作对波长的需求，另一个方面要考虑到激光光源的寿命。
（2）最新一代激光扫描共聚焦显微镜可以用棱镜狭缝分光的新技术，配上合适的激光源后，能够摆脱传统的波长滤片组的限制，连续和自由地选择最佳波长。
（3）用于激光扫描共聚焦显微镜的物镜也做了较大的改进，不但具有平场复消色差特性，而且能与高速扫描功能相匹配。
共焦显微镜发展至今又产生了新的类型，如针孔阵列盘式激光共聚焦显微镜和双光子共聚焦显微镜：
（1）针孔阵列盘式激光共聚焦显微镜：
针孔阵列盘式激光共聚焦显微镜是为了解决快速变化过程的共聚焦检测问题而提出的，其核心是双盘片专利技术，由日本Yokogawa Electric公司发明，包括微透镜阵列盘片与针孔阵列盘片同步旋转。
与常规激光共聚焦方法不同，针孔阵列盘式激光共聚焦显微镜采用CCD作为探测器，无需载物台进行扫描运动，只要微透镜阵列盘片与针孔阵列盘片同步旋转，就可以对物体进行快速共焦检测，最高全幅采集帧速度达到1000帧/s，是活细胞在体荧光成像的重要工具。
（2）双光子共聚焦显微镜：
双光子共聚焦显微镜
双光子共聚焦显微镜是为了解决生物检测中样品染料标记的光漂白现象而提出的，因为共焦孔径光阑必须足够小以获得高分辨率的图像，而孔径小又会挡掉很大部分从样品发出的荧光，包括从焦平面发出的荧光，这样就要求激发光必须足够强以获得足够的信噪比；而高强度的激光会使荧光染料在连续扫描过程中迅速褪色（即光漂白现象），荧光信号会随着扫描进程的进行变得越来越弱。除此之外，还有光毒作用问题，在激光照射下，许多荧光染料分子会产生诸如单态氧或自由基等细胞毒素，所以实验中要限制扫描时间和激发光的光功率密度以保持样品的活性。针对活性样品的研究，尤其是活性样品生长、发育过程的各个阶段，光漂白和光毒现象将使这些研究受到很大的限制。
双光子激发原理
双光子激发的基本原理是：在高光子密度的情况下，荧光分子可以同时吸收 2 个较低能量（即更长的波长）的光子，在经过一个很短的所谓激发态寿命的时间后，发射出一个波长较短的光子；其效果和使用一个能量较高（即波长为长波长一半）的光子去激发荧光分子是相同的。双光子激发需要很高的光子密度，为了不损伤细胞，双光子显微镜使用高能量锁模脉冲激光器。这种激光器发出的激光具有很高的峰值能量和很低的平均能量，其脉冲宽度只有 100 飞秒，而其周期可以达到 80 至 100 兆赫。在使用高数值孔径的物镜将脉冲激光的光子聚焦时，物镜的焦点处的光子密度是最高的，双光子激发只发生在物镜的焦点上，所以双光子共聚焦显微镜不需要共聚焦针孔，提高了荧光检测效率。
双光子共聚焦显微镜有很多优点：1）长波长的光比短波长的光受散射影响较小容易穿透标本；2）焦平面外的荧光分子不被激发使较多的激发光可以到达焦平面，使激发光可以穿透更深的标本；3）长波长的近红外光比短波长的光对细胞毒性小；4）使用双光子显微镜观察标本的时候，只有在焦平面上才有光漂白和光毒性。所以，双光子共聚焦显微镜比普通共聚焦显微镜更适合用来观察厚标本、活细胞，或用来进行定点光漂白实验。 共聚焦显微镜有较高的分辨率，而且能观察到样本随时间的变化。因此，共聚焦显微技术在生物学研究领域起着不可或缺的作用。以下为共焦显微技术的几个主要应用方面：
（1）组织和细胞中荧光标记的分子和结构的检测：
利用激光点扫描成像，形成所谓的“光学切片”，进而可以利用沿纵轴上移动标本进行多个光学切片的叠加形成组织或细胞中荧光标记结构的总体图像，因此可以用于观察切片和一些表面不平的标本，特别是研究具有长突起的神经元时更有使用价值。同时可以做三维图像重建和标记强度的半定量分析。
（2）定量或半定量测量Ca2+和pH等细胞内离子浓度及变化：
激光扫描共聚焦显微镜可以提供更好的亚细胞结构中钙离子浓度动态变化的图像，这对于研究钙等离子细胞内动力学有意义。最好与电生理等技术相结合来观察离子变化与电生理学指标的相关性。
（3）荧光光漂白及恢复技术：
利用高能量激光束将细胞内某一部分中选定靶区域的某种荧光淬灭，然后观察邻近相同的荧光标记物重新扩散入该区域的速度和方式，从而分析细胞内蛋白质运输、受体在细胞膜上的流动和大分子组装等细胞生物学过程。
（4）长时程观察细胞迁移和生长：
激光扫描共聚焦显微镜的软件一般均可自动控制地进行定时和定方式的激光扫描，而且由于新一代激光扫描共聚焦显微镜的探测效率的提高，只需要很小的激光能量就可以达到较好的图像质量，从而减小了每次扫描时激光束对细胞的损伤，因此，可以用于数小时的长时程定时扫描，记录细胞迁移和生长等细胞生物学现象。
（5）其他的生物学应用：
用高能量激光束进行细胞损伤和损毁实验，一般要用紫外激光束进行细胞损毁；细胞间通讯研究；光解笼锁活化技术等。