Les chercheurs peuvent choisir entre plusieurs systèmes LSFM/SPIM (Single/Selective Plane Illumination Microscopy) qui diffèrent par certains aspects mais présentent tous les caractéristiques principales suivantes : contrairement à la microscopie confocale ou à fluorescence à champ large, seule une fine section de l’échantillon est éclairée par une feuille de lumière. Une autre différence importante est la séparation des chemins optiques d’illumination et de détection. Pour éviter la mesure de la fluorescence hors foyer, la lumière émise est détectée sur un axe différent de l’illumination (par exemple, orthogonal). De cette façon, la fluorescence hors foyer inutile n’est pas excitée, ce qui évite le photoblanchiment et le photodommage dans les régions qui ne sont pas actuellement analysées. Enfin, avec la LSFM, l’image est créée en balayant un plan de lumière (sectionnement optique), au lieu de point par point, ce qui augmente nettement la vitesse de balayage par rapport à la microscopie confocale.
Ces avantages – réduction du stress cellulaire, de la fluorescence de fond et de la consommation de temps – sont particulièrement importants lors de l’imagerie 3D de cellules vivantes d’échantillons biologiques sensibles.