顯微鏡作為實驗室的常規(guī)設(shè)備,每天可見,其應(yīng)用也非常廣泛。小到微生物檢測,大到產(chǎn)品的外觀檢查,覆蓋了各個方面??墒?,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(yōu)缺點及各自的應(yīng)用范圍。
1.明場 BF
作為最常規(guī)的觀察方式,明場的應(yīng)用主要在于常規(guī)的鏡檢、組織、病理切片或者各類染色標(biāo)本的觀察。生物學(xué)專業(yè)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(shù)等,都離不開這種觀察方式。
明場觀察的優(yōu)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(biāo)本,對比度較低,細(xì)節(jié)不易呈現(xiàn)。當(dāng)然,這種觀察方式也看不到樣本的立體結(jié)構(gòu)。
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(xiàn)明亮的像。一般用于微小粒子、細(xì)菌形態(tài)、透明標(biāo)本等的觀察。能夠觀察到極其微小的物體,其分辨率可達(dá)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(tài)等,對標(biāo)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(jìn)行鏡檢,將相位差變?yōu)槿搜劭梢苑直娴恼穹???捎糜诨铙w細(xì)胞觀察、無色透明活體標(biāo)本的細(xì)微結(jié)構(gòu)等。一般配置在倒置顯微鏡上,是鑒定活體細(xì)胞最實用、最經(jīng)濟(jì)的方法??墒辜?xì)胞樣本產(chǎn)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(chǎn)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(jù)波動光學(xué)原理觀察和精密測定標(biāo)本細(xì)節(jié),或透明物體改變光束的物理參數(shù),以此判別物質(zhì)結(jié)構(gòu)。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(zhì),比如礦物質(zhì)、化學(xué)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(jīng)纖維、以及毛發(fā)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(xiàn)出立體三維感覺。這種觀察方式最直接的效果就是產(chǎn)生立體感。可應(yīng)用于觀察無色透明活體標(biāo)本的細(xì)微結(jié)構(gòu),立體感好、分辨率高
無色熒光標(biāo)本,染色標(biāo)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(zhì)不能做DIC鏡檢。細(xì)胞培養(yǎng)客戶最關(guān)心的細(xì)胞觀察,需要使用底部為玻璃的器皿進(jìn)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(biāo)本產(chǎn)生折射、衍射,光線通過物鏡光密度梯度調(diào)節(jié)器產(chǎn)生不同陰影,從而使透明標(biāo)本表面產(chǎn)生明暗差異,增加觀察對比度。 這種觀察方式經(jīng)濟(jì)實用,不限被觀察樣本的材質(zhì),可用于塑料皿的觀察,調(diào)節(jié)也很方便。
可以用于胞質(zhì)內(nèi)精子注、IVF和細(xì)胞觀察。
成像特點是圖像顯示陰影或近似三維結(jié)構(gòu)而不會產(chǎn)生光暈??捎糜陔p折射物質(zhì)的檢測,也可用于檢測玻璃、塑料等培養(yǎng)皿中的細(xì)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(zhì)中的電子吸收光的能量由低能狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吣軤顟B(tài),再回到低能狀態(tài)時釋放出的光,是非溫度輻射光——冷光。即:物質(zhì)吸收短波光,發(fā)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(xué)中的熒光探針有三種類型:自發(fā)熒光、熒光染料以及熒光蛋白。其中自發(fā)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(wěn)定,應(yīng)用范圍較寬,但是用于特異性標(biāo)記細(xì)胞內(nèi)蛋白時比較困難;熒光蛋白的優(yōu)點包括通過融合目標(biāo)蛋白可以在活細(xì)胞內(nèi)表達(dá);可以作為結(jié)構(gòu)破壞的靶;對一些環(huán)境參數(shù)敏感;缺點是波長選擇有限,低光穩(wěn)定性,光譜交叉,基團(tuán)相對龐大等。
熒光探針通常被應(yīng)用于定位、研究蛋白間相互作用、空間結(jié)構(gòu)改變、細(xì)胞環(huán)境報道、基因表達(dá)報道等。對于細(xì)胞培養(yǎng)的客戶,熒光通常用于染色區(qū)分活細(xì)胞和死細(xì)胞,細(xì)胞內(nèi)成分染色等。
以上圖片來自于Leica Microsystems。
如需了解更多資訊,敬請關(guān)注東銳科技公眾號