激光共聚焦顯微鏡的工作模式主要基于其光學(xué)設(shè)計(jì)、掃描方式和信號(hào)處理技術(shù)的不同，以下是其核心工作模式的分類及特點(diǎn)：

1. 普通掃描模式

原理：逐點(diǎn)掃描樣品，通過(guò)針孔共聚焦技術(shù)獲取二維光學(xué)切片。

特點(diǎn)：

基礎(chǔ)成像模式，適用于大多數(shù)熒光標(biāo)記樣品。

分辨率高，背景干擾低。

應(yīng)用場(chǎng)景：細(xì)胞結(jié)構(gòu)、組織切片觀察。

2. Z-stack模式（三維成像）

原理：在Z軸方向連續(xù)掃描多層，合成三維圖像。

特點(diǎn)：

立體結(jié)構(gòu)可視化，支持三維重建和定量分析。

適用于厚樣品或動(dòng)態(tài)過(guò)程（如細(xì)胞分裂）。

應(yīng)用場(chǎng)景：細(xì)胞器分布、胚胎發(fā)育研究。

3. 時(shí)間序列模式

原理：連續(xù)掃描同一區(qū)域，記錄動(dòng)態(tài)變化。

特點(diǎn)：

實(shí)時(shí)追蹤生物過(guò)程（如細(xì)胞遷移、信號(hào)傳導(dǎo)）。

需平衡時(shí)間分辨率與光毒性。

應(yīng)用場(chǎng)景：活細(xì)胞動(dòng)態(tài)分析、藥物作用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

4. 光譜掃描模式（λ-scan / Spectral Imaging）

原理：檢測(cè)熒光信號(hào)的波長(zhǎng)分布，分離多通道信號(hào)。

特點(diǎn)：

消除熒光串?dāng)_，實(shí)現(xiàn)多標(biāo)記同時(shí)成像。

支持光譜分析（如FRET、拉曼光譜）。

應(yīng)用場(chǎng)景：多色熒光標(biāo)記、分子相互作用研究。

5. 熒光共振能量轉(zhuǎn)移模式

原理：檢測(cè)兩個(gè)熒光基團(tuán)間的能量轉(zhuǎn)移效率。

特點(diǎn)：

分子間距離敏感（1-10 nm），反映蛋白相互作用。

需特定FRET對(duì)和校正方法。

應(yīng)用場(chǎng)景：蛋白-蛋白相互作用、信號(hào)通路研究。

6. 光片層掃描模式

原理：結(jié)合光片層照明與共聚焦檢測(cè)，減少光漂白。

特點(diǎn)：

適用于活體成像，成像速度快、光毒性低。

需特殊硬件支持（如雙光子激光）。

應(yīng)用場(chǎng)景：胚胎發(fā)育、神經(jīng)活動(dòng)追蹤。

7. 反射模式

原理：利用樣品表面反射光成像，無(wú)需熒光標(biāo)記。

特點(diǎn)：

觀察非熒光樣品（如細(xì)胞膜、金屬結(jié)構(gòu)）。

分辨率低于熒光模式。

應(yīng)用場(chǎng)景：細(xì)胞形態(tài)學(xué)、材料表面分析。

8. 透射模式

原理：類似傳統(tǒng)顯微鏡，檢測(cè)透射光強(qiáng)度。

特點(diǎn)：

適用于透明樣品（如薄切片、活體細(xì)胞）。

可結(jié)合相差或DIC（微分干涉）技術(shù)。

應(yīng)用場(chǎng)景：細(xì)胞培養(yǎng)觀察、亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)研究。

9. 多光子模式

原理：使用近紅外激光激發(fā)熒光，減少光損傷。

特點(diǎn)：

深層組織成像（穿透深度＞500 μm）。

需高功率飛秒激光器。

應(yīng)用場(chǎng)景：腦神經(jīng)科學(xué)、腫瘤微環(huán)境研究。

其他擴(kuò)展模式

熒光壽命成像：測(cè)量熒光分子壽命，反映微環(huán)境（如pH、離子濃度）。

結(jié)構(gòu)光照明顯微：結(jié)合網(wǎng)格投影突破衍射極限，提升分辨率。

共定位分析：量化不同熒光標(biāo)記的空間重疊程度。

總結(jié)

激光共聚焦顯微鏡的核心模式包括普通掃描、Z-stack、時(shí)間序列、光譜掃描、FRET、光片層、反射、透射、多光子等。選擇模式時(shí)需結(jié)合樣品類型（熒光/非熒光、厚度）、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)（靜態(tài)觀察/動(dòng)態(tài)追蹤）和硬件配置（激光器、探測(cè)器）。G端系統(tǒng)常整合多種模式以擴(kuò)展功能。