顯微鏡作為實驗室的常規設備,每天可見,其應用也非常廣泛。小到微生物檢測,大到產品的外觀檢查,覆蓋了各個方面。可是,對于不同的顯微觀察方式,您真的了解嗎?在這篇小文中,我們就簡單扒一扒不同顯微觀察方式、優缺點及各自的應用范圍。
1.明場 BF
作為最常規的觀察方式,明場的應用主要在于常規的鏡檢、組織、病理切片或者各類染色標本的觀察。生物學專業的童鞋最熟悉的革蘭氏陽性菌和陰性菌的觀察,以及顯微計數等,都離不開這種觀察方式。
明場觀察的優點是視野的亮度高、均勻;而且操作簡單,成本不高。是非常受歡迎的一類觀察方式。但同時也存在一些缺點,比如需要制片;物鏡工作距離短無法觀察較厚的樣本等問題。另外,如果是透明標本,對比度較低,細節不易呈現。當然,這種觀察方式也看不到樣本的立體結構。
2.暗場 DF
它的特點和明場不同,不直接觀察到照明的光線,而觀察到的是被檢物體反射或衍射的光線。因此,視場成為黑暗的背景,而被檢物體則呈現明亮的像。一般用于微小粒子、細菌形態、透明標本等的觀察。能夠觀察到極其微小的物體,其分辨率可達0.4um,反差大。
這種觀察方式不太多見,只能觀察到物體存在、運動和外部形態等,對標本的要求也比較高。
3.相差觀察 PH
利用被檢物體的光程差進行鏡檢,將相位差變為人眼可以分辨的振幅差。可用于活體細胞觀察、無色透明活體標本的細微結構等。一般配置在倒置顯微鏡上,是鑒定活體細胞最實用、最經濟的方法。可使細胞樣本產生一些立體感。
但是,這種觀察方式需要的光強較高,且切片不能太厚,需要控制在5~10um。操作有點麻煩,熒光效果不如明場物鏡。在高倍下會產生光暈,影響成像效果。
4.偏光觀察 POL
偏光觀察的原理是依據波動光學原理觀察和精密測定標本細節,或透明物體改變光束的物理參數,以此判別物質結構。這種觀察方式成像一般非常漂亮。
但僅適用于具有雙折射性的物質,比如礦物質、化學物品鑒別;鑒別纖維、染色體、淀粉粒、晶體;植物病理檢驗、骨骼、牙齒;膽固醇、神經纖維、以及毛發等。
5.微光干涉 DIC
微分干涉原理是通過特制的棱鏡將偏振光分解相互垂直,強度相等的光束,光束在極近的兩點(小于顯微鏡的分辨率)上通過被檢物體,從而在相位上略有差別,使圖象呈現出立體三維感覺。這種觀察方式最直接的效果就是產生立體感。可應用于觀察無色透明活體標本的細微結構,立體感好、分辨率高
無色熒光標本,染色標本成像,以及用于顯微操作等。
其缺點是需要的光強較高,雙折射物質不能做DIC鏡檢。細胞培養客戶最關心的細胞觀察,需要使用底部為玻璃的器皿進行DIC觀察。
6.浮雕相稱 IMC
IMC觀察的原理比較簡單,利用斜射光照射到標本產生折射、衍射,光線通過物鏡光密度梯度調節器產生不同陰影,從而使透明標本表面產生明暗差異,增加觀察對比度。 這種觀察方式經濟實用,不限被觀察樣本的材質,可用于塑料皿的觀察,調節也很方便。
可以用于胞質內精子注、IVF和細胞觀察。
成像特點是圖像顯示陰影或近似三維結構而不會產生光暈。可用于雙折射物質的檢測,也可用于檢測玻璃、塑料等培養皿中的細胞,但分辨率不如DIC高。同時Leica專利的物鏡可同時用于明場、暗場和熒光觀察,使用方便。
7.熒光觀察
什么是熒光呢?熒光就是物質中的電子吸收光的能量由低能狀態轉變為高能狀態,再回到低能狀態時釋放出的光,是非溫度輻射光——冷光。即:物質吸收短波光,發射出的長波光。
顯微鏡下的熒光觀察也是比較常用的觀察方式。生物學中的熒光探針有三種類型:自發熒光、熒光染料以及熒光蛋白。其中自發熒光一般是天然的,無法控制,通常是令人討厭的。熒光染料明亮且光譜范圍大,相對穩定,應用范圍較寬,但是用于特異性標記細胞內蛋白時比較困難;熒光蛋白的優點包括通過融合目標蛋白可以在活細胞內表達;可以作為結構破壞的靶;對一些環境參數敏感;缺點是波長選擇有限,低光穩定性,光譜交叉,基團相對龐大等。
熒光探針通常被應用于定位、研究蛋白間相互作用、空間結構改變、細胞環境報道、基因表達報道等。對于細胞培養的客戶,熒光通常用于染色區分活細胞和死細胞,細胞內成分染色等。
以上圖片來自于Leica Microsystems。
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