隨著計算機、光學顯微鏡、大數值孔徑復消色差物鏡、高分辨率分析顯示、激光源、激光功率、高敏感度探測器、聲光轉換電子控制和各種熒光標記物的發展,共聚焦顯微鏡向更精、更快、多維和無損傷性分析的方向發展。技術進步不斷使共聚焦顯微鏡產生革新,我們重點關注三大共聚焦顯微鏡制造商奧林巴斯(Olympus)、尼康(Nikon)和卡爾蔡司(CarlZeiss)在這場技術革命中的所作所為。
共聚焦顯微鏡是隨著計算機技術和光電技術的飛躍發展,在80年代后期發展起來的。它是在熒光顯微鏡成像的基礎上增加了激光掃描裝置,利用計算機進行圖像處理,使用紫外光或激光激發熒光探針,從而得到細胞或組織內部微細結構的熒光圖像,觀察細胞的形態變化或生理功能的改變。在醫學生物學領域,共聚焦顯微鏡可進行活細胞的動態觀察、細胞無損傷探測、免疫熒光標記和離子熒光探針的觀察和研究,等等。
和普通顯微鏡相比,共聚焦顯微鏡的優點是有目共睹的,用它可以掃描3-D圖像,并且有更高分辨率,可以產生質量更好的圖像,還可以控制掃描的深度。但是,因為共聚焦顯微鏡的高昂價格,使得很多資金不是十分寬裕的實驗室,對共聚焦顯微鏡只能是望而卻步。隨著技術的進步,共聚焦顯微鏡的操作更加簡單方便,而且價格也越來越便宜,使越來越多的實驗室能夠買得起,從而為科學家們提供完善的研究工作站。
技術進步使共聚焦系統的操作簡化當前的科學研究問題越來越復雜,共聚焦系統工藝研究人員一直致力于把系統做得更加容易操作。如今,研究人員不斷的要求新功能和多樣性,這對系統的結實性和簡便性來說是一個挑戰。一方面,要滿足客戶對產品質量和多功能性提出的更新的要求,使得現在的系統做得越來越強大;另一方面,這樣做加深了系統易操作之間的矛盾。
盡管如此,對于共聚焦系統,容易操作仍然被認為是重中之重。儀器使用者感覺到容易操作的是它的用戶界面,用戶界面必須簡單、直觀。例如,在使用尼康軟件的時候,不需要把所有用到的窗口全打開??丶浑[藏在標簽后面,這不但使界面更加簡潔,而且有效的防止了用戶的誤操作,這一點對于新用戶來說尤其重要。又如,卡爾蔡司開發人員認為,在設計和執行共聚焦圖像系統的時候,容易使用應該作為它的一個本質屬性。
技術進步改善了共聚焦系統的性能和性價比共聚焦儀器的性能不斷提高,使用者越來越多,他們都是直接參與科學研究、具有不同水平的專家,儀器制造商必須能夠滿足這些不同水平專家的需求。用戶都期望性價比不斷提高,隨著技術的進步,相同性能的系統價格在不斷下降。但是制造商稱,系統的價格會不會降低是另外一個問題。像計算機工業一樣,價格不會增加,只是價值在不斷增加。因此,我們沒有看到共聚焦顯微鏡的價格大幅度變化,但是其功能卻是新增加了不少。其中最主要的是增加了許多新的成像和分析方法,例如多光譜和多光子成像、熒光相關分光顯微鏡和全程成像,等等??紤]到社會發展使物價不斷攀升,共聚焦系統略微下降的價格確實可以說是價格在不斷降低,而對科研項目資助的不斷提高,使得越來越多的實驗室能夠買得起共聚焦顯微鏡。