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傳統的光學顯微鏡使用的是場光源，標本上每一點的圖像都會受到鄰近點的衍射或散射光的干擾；激光顯微鏡利用激光束經照明針孔形成點光源對標本內焦平面的每一點掃描，標本上的被照射點，在探測針孔處成像，由探測針孔后的光點倍增管或冷電耦器件逐點或逐線接收，迅速在計算機監視器屏幕上形成熒光圖像。照明針孔與探測針孔相對于物鏡焦平面是共軛的，焦平面上的點同時聚焦于照明針孔和發射針孔，焦平面以外的點不會在探測針孔處成像，這樣得到的共聚焦圖像是標本的光學橫斷面，克服了普通顯微鏡圖像模糊的缺點。
激光顯微鏡的特點：
1、對活細胞和組織或細胞切片進行連續掃描，可獲得精細的細胞骨架、染色體、細胞器和細胞膜系統的三維圖像。
2、可以得到比普通熒光顯微鏡更高對比度、高解析度圖像、同時具有高靈度、杰出樣品保護。
3、多維圖像的獲得，時間序列掃描旋轉掃描、區域掃描、光譜掃描、同時方便進行圖像處理。
4、細胞內離子熒光標記，單標記或多標記，檢測細胞內如PH和鈉、鈣、鎂等離子濃度的比率測定及動態變化。
5、熒光標記探頭標記的活細胞或切片標本的活細胞生物物質，膜標記、免疫物質、免疫反應、受體或配體，核酸等觀察；可以在同一張樣品上進行同時多重物質標記，同時觀察；
6、對細胞檢測無損傷、精確、準確、可靠和優良重復性；數據圖像可及時輸出或長期儲存。
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