레이저 주사 공초점 현미경은 비접촉, 비파괴적인 방법으로 수백 ㎚ 크기의 물질의 이미지를 관찰할 수 있다. 본 연구에서는 공초점 현미경을 이용하여 V₂O5 박막의 표면에 성장된 수백 ㎚ 크기의 나노로드를 관찰하였으며, 공초점 현미경의 파장 의존성을 확인하기 위해 동일한 위치에 대해 짧은 파장대인 405 ㎚와 긴 파장대의 633 ㎚의 레이저 광원을 사용하여 이미지를 구현하였다. 실험결과, 긴 파장인 633㎚의 광원을 사용한 이미지에서는 번짐 현상이 심해져 명암대비가 작아지고 나노로드의 경계를 명확하게 분해하지 못하였지만, 짧은 파장인 405 ㎚의 광원을 사용하면 명암대비가 커지고 나노로드의 이미지를 명확하게 분해할 수 있었다. 따라서 짧은 파장의 광원을 사용한 공초점 현미경은 주사전자현미경(SEM)을 대신한 새로운 나노구조의 측정방법으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

공초점 현미경은 시료를 물리적으로 절단하지 않고 살아있는 세포와 고정된 시료를 두께 100㎛ 범 위까지 측정하여 이미지화할 수 있는 유용한 장치이다.광원으로 파장이 488nm인 Ar-ion레이저를 사용하였으며,USAF 타겟,형광비드 및 고정된 세포에서는 배율이 60x이고 개구수(NA :NumericalAperture)가 1.25인 대물렌즈를,살아있는 세포 분열 관찰에는 배율이 25x이고,개구수가 0.40인 대물렌즈를 각각 사용하여 레이저 주사 공초점 현미경을 구성하였다.조리개를 통한 빛만을 PMT로 검출하여 여기파장이 505nm이고, 발광파장이 515nm인 1.1㎛인 형광비드와,파장이 488nm인 빔이 입사할 때 575nm 파장의 형광을 방출시키는 PE(Phycoerythrin)로 표지(label)한 약 10㎛ 크기의 쥐의 면역세포에 대한 정보를 얻어 Labview 프로그램을 이용하여 이차원 영상을 얻었다.그리고 AMIRA 프로그램을 사용하여 삼차원 영상을 얻었으며,PE로 표지한 쥐의 한 종류인 Balb/c의 피부 암세포 분열의 단면 동영상을 구현하였다.

공초점 레이저 형광 현미경은 시료의 관찰하고자 하는 층에 대한 정보만 얻을 수 있을 뿐만 아니라 세포에 형광물질을 발광시켜 세포의 내부 단면을 볼 수 있으므로 생명과학, 의학 등 다양한 분야 에 이용될 수 있다. 본 연구에서는 파장이 488 nm인 Ar-ion 레이저를 광원으로 사용하고, NA=0.75인 배율 60x인 대물렌즈를 사용하여 레이저 스캔 공초점 형광 현미경 시스템을 구성하여 PMT(photo multiplier tube)를 통하여 파장이 505 nm의 빛이 입사되었을 때 515 nm 파장의 형광을 방출시키는 1.1 μm크기의 형광 bead 형상에 대한 정보를 얻어 Labview 프로그램으로 2차원 영상을 얻었다. 그리고 Avizo 프로그램을 사용하여 수집된 2차원 영상들을 포개는 방식으로 3차원 영상을 얻었다.