（資料提供 楊俊宏）
顯微鏡技術在生物學上的發展應用，由早
期光學顯微鏡利用可見光，可觀察到以往肉眼
無法看到的細胞顯微世界。但其放大倍率因可
見光波長的限制下無法突破；電子顯微鏡以電
子（electron）為照射源，可觀察到更細微的
生物胞器結構，但電子僅能穿透很薄的生物組
織，所以使用穿透式電子顯微鏡時，細胞必需
經過超薄切片等具破壞的處理程序，故欲觀測
活細胞或較厚的生物組織時，就無法利用電子
顯微鏡來進行研究；近來共軛焦顯微鏡的發展，
透過雷射光源，結合螢光技術及電腦影像分析，
突破上述顯微鏡之缺點，不但可觀看組織細微的
內部結構，而且可觀察定量活細胞內之各項結
構、分子及離子之立體分布與時間變化。
共軛焦顯微鏡乃利用微小針孔（pinhole）
之原理將非焦距平面的影像去除，以獲得較傳
統螢光顯微鏡更清晰的影像（圖一），且利用
Z 軸控制可獲得高解析的光學切片，並排除離
焦影像，而具高對比、高解析、較佳螢光亮度
平衡與極少之光漂白現象等優點。
透過共軛焦顯微鏡之高解析力與次細胞水
平之動態影像功能，提供了研究人員非侵入性
但具斷層細胞切片掃描的儀器，經由數位影像
Fluorescent Microscope
Arc Lamp
Excitation Diaphragm
Excitation Filter
Ocular
Objective
Emission Filter
Objective
Confocal Microscope
Laser
Excitation Pinhole
Excitation Filter
PMT
Emission Pinhole
傳統螢光顯微鏡
共軛焦顯微鏡
(a)
(b)
(c)
的取得，結合電腦軟體的處理，能夠重建生物體的
三度空間立體結構，目前共軛焦顯微鏡可應用於下
列生物醫學上之研究：
1. 細胞物理與生物化學測定透過活細胞螢光定量分析。
2. 激光掃描共聚焦圖像分析及三維重組分析生物結構(圖二)。
3. 動態螢光測定而可對單個細胞內離子如鈣、鉀、鎂離子
及pH值等細胞生理訊號之動態監測。
4. 細胞間與細胞內訊息傳遞（signal transduction）之研究。
5. 檢測螢光能量共振轉移（fluorescene resonance energy
transfer, FRET）乃利用當兩個螢光基團靠得非常近時，
其中一個基團之發射光可以用來激發另一個基團。
6. FRAP (fluorescene recovery after photobleaching)之應用：
FRAP即為在光漂白後觀察樣品特定區域中螢光恢復情
形，FRAP是由沒有漂白的螢光團由周圍進入漂白區引
起的，可以用來測量穩定分子在特定區域的移動特性。
7. FLIP (fluorescene loss in photobleaching)之應用：FLIP（光
漂白中的螢光損失），是指一個區域被重複漂白後，與
其相臨的另外一個指定區域內螢光的減少與消失情形。
在顯微鏡漫長的發展歷史中，總是不斷推出新
的產品及新穎技術，我們預期將來應有更先進的演
變，大家不妨拭目以待。
圖一、共軛焦顯微鏡與傳統螢光顯微鏡呈像上最大之差
異乃透過微小針孔 (pinhole)以去除非共軛焦平面上之影
像，而獲得如右圖極清晰之影像； 圖片由美嘉與尚博
生物科技公司提供。
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圖二、共軛焦顯微鏡三維空間重組影像 (a) Hela 細胞可進行三
種螢光染色, 藍色為細胞核；橘色為高基氏體；綠色為細胞微
小管，透過共軛焦顯微鏡三維空間重組技術即可呈現不同胞器
於細胞中的立體相對位置 (b)小腸絨毛細胞, (c)昆蟲皮膚組織；
圖片由尚博生物科技公司提供。
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