顯微鏡是人類各個時期zui偉大的發(fā)明物之一。在它發(fā)明出來之前,人類關(guān)于周圍世界的觀念局限在用肉眼,或者靠手持透鏡幫助肉眼所看到的東西。
(1)鏡座:是顯微鏡的底座,用以支持整個鏡體。
(4)防熱 防熱的目的主要是為了避免熱脹冷縮引起鏡片的開膠與脫落。
部分獲獎作品
一等獎作品:
《斑馬魚腦部的神經(jīng)元與血管》
《鳳舞九天》
作品簡介:
本圖為果蠅卵巢免疫熒光染色結(jié)果,由卵巢末端的germarium和其后連接的4個egg chamber組成。藍色DAPI染料標記了egg chamber中正在發(fā)育的生殖細胞,紅色標記了細胞骨架中的Hts蛋白,在egg chamber表面的卵泡細胞中有表達,綠色標記了核膜上表達的LaminC蛋白。該圖展示了germarium中生殖干細胞的分布及其niche,對于我們研究干細胞的繁殖和分化調(diào)節(jié)有著重要作用
早在公元前一世紀,人們就已發(fā)現(xiàn)通過球形透明物體去觀察微小物體時,可以使其放大成像。后來逐漸對球形玻璃表面能使物體放大成像的規(guī)律有了認識。
1590年,荷蘭和意大利的眼鏡制造者已經(jīng)造出類似顯微鏡的放大儀器。
1611年
Kepler(克卜勒):提議復(fù)合式的制作方式。
1665年
Hooke(胡克):「細胞」名詞的由來便由虎克利用復(fù)合式觀察植物的木栓組織上的微小氣孔而得來的。
1674年
Leeuwenhoek(列文胡克):發(fā)現(xiàn)原生動物學(xué)的報導(dǎo)問世,并于九年后成為*發(fā)現(xiàn)「細菌」存在的人。
1833年
Brown(布朗):在下觀察紫羅蘭,隨后發(fā)表他對細胞核的詳細論述。
1838年
Schlieden and Schwann(施萊登和施旺):皆提倡細胞學(xué)原理,其主旨即為「有核細胞是所有動植物的組織及功能之基本元素」。
1857年
Kolliker(寇利克):發(fā)現(xiàn)肌肉細胞中之線粒體。
1876年
Abbe(阿比):剖析影像在中成像時所產(chǎn)生的繞射作用,試圖設(shè)計出的。
1879年
Flrmming(佛萊明):發(fā)現(xiàn)了當動物細胞在進行有絲分裂時,其染色體的活動是清晰可見的。
1881年
Retziue(芮祖):動物組織報告問世,此項發(fā)表在當世尚無人能*逾越。然而在20年后,卻有以Cajal(卡嘉爾)為首的一群組織學(xué)家發(fā)展出染色觀察法,此舉為日后的顯微解剖學(xué)立下了基礎(chǔ)。
1882年
Koch(寇克):利用苯安染料將微生物組織進行染色,由此他發(fā)現(xiàn)了霍亂及結(jié)核桿菌。往后20年間,其它的細菌學(xué)家,像是Klebs and Pasteur(克萊柏和帕斯特)則是藉由下檢視染色藥品而證實許多疾病的病因。
1886年
Zeiss(蔡氏):打破一般可見光理論上的極限,他的發(fā)明--阿比式及其它一系列的鏡頭為顯微學(xué)者另辟一新的解像天地。
1898年
Golgi(高爾基):*發(fā)現(xiàn)細菌中高爾基體的顯微學(xué)家。他將細胞用硝酸銀染色而成就了人類細胞研究上的一大步。
1924年
Lacassagne(蘭卡辛):與其實驗工作伙伴共同發(fā)展出放射線照相法,這項發(fā)明便是利用放射性釙元素來探查生物標本。
1930年
Lebedeff(萊比戴衛(wèi)):設(shè)計并搭配*架干涉。另外由Zernicke(卓尼柯)在1932年發(fā)明出相位差,兩人將傳統(tǒng)光學(xué)延伸發(fā)展出來的相位差觀察使生物學(xué)家得以觀察染色活細胞上的種種細節(jié)。
1941年
Coons(昆氏):將抗體加上螢光染劑用以偵測細胞抗原。
1952年
Nomarski(諾馬斯基):發(fā)明干涉相位差光學(xué)系統(tǒng)。此項發(fā)明不僅享有權(quán)并以本人命名之。
1981年
Allen and Inoue(艾倫及艾紐):將光學(xué)顯微原理上的影像增強對比,發(fā)展趨于境界。
1988年
Confocal(共軛焦)掃描在市場上被廣為使用。
■暗視野
暗視野由于不將透明光射入直接觀察系統(tǒng),無物體時,視野暗黑,不可能觀察到任何物體,當有物體時,以物體衍射回的光與散射光等在暗的背景中明亮可見。在暗視野觀察物體,照明光大部分被折回,由于物體(標本)所在的位置結(jié)構(gòu),厚度不同,光的散射性,折光等都有很大的變化。
■相位差
相位差的結(jié)構(gòu):
相位差,是應(yīng)用相位差法的。因此,比通常的要增加下列附件:
(1) 裝有相位板(相位環(huán)形板)的物鏡,相位差物鏡。
(2) 附有相位環(huán)(環(huán)形縫板)的聚光鏡,相位差聚光鏡。
(3) 單色濾光鏡-(綠)。
各種元件的性能說明
(1) 相位板使直接光的相位移動 90°,并且吸收減弱光的強度,在物鏡后焦平面的適當位置裝置相位板,相位板必須確保亮度,為使衍射光的影響少一些,相位板做成環(huán)形狀。
(2) 相位環(huán)(環(huán)狀光圈)是根據(jù)每種物鏡的倍率,而有大小不同,可用轉(zhuǎn)盤器更換。
(3) 單色濾光鏡系用中心波長546nm(毫微米)的綠色濾光鏡。通常是用單色濾光鏡入觀察。相位板用特定的波長,移動90°看直接光的相位。當需要特定波長時,必須選擇適當?shù)臑V光鏡,濾光鏡插入后對比度就提高。此外,相位環(huán)形縫的中心,必須調(diào)整到正確方位后方能操作,對中望遠鏡就是起這個作用部件。
■視頻
將傳統(tǒng)的與攝象系統(tǒng),顯示器或者電腦相結(jié)合,達到對被測物體的放大觀察的目的。
zui早的雛形應(yīng)該是相機型,將下得到的圖像通過小孔成象的原理,投影到感光照片上,從而得到圖片。或者直接將照相機與對接,拍攝圖片。隨著CCD攝像機的興起,可以通過其將實時圖像轉(zhuǎn)移到電視機或者監(jiān)視器上,直接觀察,同時也可以通過相機拍攝。80年代中期,隨著數(shù)碼產(chǎn)業(yè)以及電腦業(yè)的發(fā)展,的功能也通過它們得到提升,使其向著更簡便更容易操作的方面發(fā)展。到了90年代末,半導(dǎo)體行業(yè)的發(fā)展,晶圓要求可以帶來更加配合的功能,硬件與軟件的結(jié)合,智能化,人性化,使在工業(yè)上有了更大的發(fā)展。
■熒光
在螢光上,必須在標本的照明光中,選擇出特定波長的激發(fā)光,以產(chǎn)生螢光,然后必須在激發(fā)光和螢光混合的光線中,單把螢光分離出來以供觀察。因此,在選擇特定波長中,濾光鏡系統(tǒng),成為極其重要的角色。
螢光原理:
(A) 光源:光源幅射出各種波長的光(以紫外至紅外)。
(B) 激勵濾光源:透過能使標本產(chǎn)生螢光的特定波長的光,同時阻擋對激發(fā)螢光無用的光。
(C) 螢光標本:一般用螢光色素染色。
(D) 阻擋濾光鏡:阻擋掉沒有被標本吸收的激發(fā)光有選擇地透射螢光,在螢光中也有部分波長被選擇透過。
■偏光
偏光是用于研究所謂透明與不透明各向異性材料的一種。凡具有雙折射的物質(zhì),在偏光下就能分辨的清楚,當然這些物質(zhì)也可用染色法來進行觀察,但有些則不可能,而必須利用偏光。
(1)偏光的特點
將普通光改變?yōu)槠窆膺M行鏡檢的方法,以鑒別某一物質(zhì)是單折射(各向同行)或雙折射性(各向異性)。雙折射性是晶體的基本特性。因此,偏光被廣泛地應(yīng)用在礦物、化學(xué)等領(lǐng)域,在生物學(xué)和植物學(xué)也有應(yīng)用。
(2)偏光的基本原理
偏光的原理比較復(fù)雜,在此不作過多介紹,偏光必須具備以下附件:起偏鏡,檢偏鏡,補償器或相位片,無應(yīng)力物鏡,旋轉(zhuǎn)載物臺。
■超聲波
超聲波掃描的特點在于能夠的反映出聲波和微小樣品的彈性介質(zhì)之間的相互作用,并對從樣品內(nèi)部反饋回來的信號進行分析!圖像上(C-Scan)的每一個象素對應(yīng)著從樣品內(nèi)某一特定深度的一個二維空間坐標點上的信號反饋,具有良好聚焦功能的Z.A傳感器同時能夠發(fā)射和接收聲波信號。一副完整的圖像就是這樣逐點逐行對樣品掃描而成的。反射回來的超聲波被附加了一個正的或負的振幅,這樣就可以用信號傳輸?shù)臅r間反映樣品的深度。用戶屏幕上的數(shù)字波形展示出接收到的反饋信息(A-Scan)。設(shè)置相應(yīng)的門電路,用這種定量的時間差測量(反饋時間顯示),就可以選擇您所要觀察的樣品深度。
■解剖
解剖,又被稱為實體或立體,是為了不同的工作需求所設(shè)計的。利用解剖觀察時,進入兩眼的光各來自一個獨立的路徑,這兩個路徑只夾一個小小的角度,因此在觀察時,樣品可以呈現(xiàn)立體的樣貌。解剖的光路設(shè)計有兩種: The Greenough Concept和The escope Concept。解剖常常用在一些固體樣本的表面觀察,或是解剖、鐘表制作和小電路板檢查等工作上。
■共聚焦
從一個點光源發(fā)射的探測光通過透鏡聚焦到被觀測物體上,如果物體恰在焦點上,那么反射光通過原透鏡應(yīng)當匯聚回到光源,這就是所謂的共聚焦,簡稱共焦。共焦[Confocal Laser Scanning Microscope(CLSM或LSCM)]在反射光的光路上加上了一塊半反半透鏡(dichroic mirror),將已經(jīng)通過透鏡的反射光折向其它方向,在其焦點上有一個帶有針孔(Pinhole),小孔就位于焦點處,擋板后面是一個 光電倍增管(photomultiplier tube,PMT)??梢韵胂?,探測光焦點前后的反射光通過這一套共焦系統(tǒng),必不能聚焦到小孔上,會被擋板擋住。于是光度計測量的就是焦點處的反射光強度。其意義是:通過移動透鏡系統(tǒng)可以對一個半透明的物體進行三維掃描。
■醫(yī)學(xué)和生物學(xué)常使用的光學(xué)
有下列12種:
暗視野 在普通光學(xué)臺下配一個暗視野聚光器(圖4),來自下面光源的光線被拋物面聚光器反射,形成了橫過視野而不進入物鏡的強烈光束。因此視野是暗的,視野中直徑大于 0.3m的微粒將光線散射,其大小和形態(tài)可清楚看到。甚至可看到普通明視野中看不見的幾個毫微米的微粒。因此在某些細菌、細胞等活體檢查中常常使用。
■場發(fā)射掃描電子
主要用途: 該儀器具有超高分辨率,能做各種固態(tài)樣品表面形貌的二次電子象、反射電子象觀察及圖像處理。 具有高性能x射線能譜儀,能同時進行樣品表層的微區(qū)點線面元素的定性、半定量及定量分析,具有形貌、化學(xué)組分綜合分析能力。
儀器類別: 03040702 /儀器儀表 /光學(xué)儀器 /電子光學(xué)及離子光學(xué)儀器
指標信息: 二次電子象分辨率:1.5nm 加速電壓:0~30kV 放大倍數(shù):10-50萬倍連續(xù)可調(diào)工作距離:5~35mm連續(xù)可調(diào)傾斜:-5°~45° x射線能譜儀: 分辨率:133eV 分析范圍:B-U
附件信息: 鍍金鍍炭儀 ISIS圖像處理系統(tǒng)背散射探頭
場發(fā)射掃描電鏡,由于分辨率高,為納米材料的研究提供了可靠的實驗手段。另外,對半導(dǎo)體材料和絕緣體,都能得到滿意的圖像,對超導(dǎo)薄膜,磁性材料,分子束外延生長的薄膜材料,半導(dǎo)體材料進行了形貌觀察,并對多種材料進行了微區(qū)成份分析,均能得到滿意的結(jié)果
金相參數(shù):
規(guī)格: 1、目鏡管
三目鏡管:傾角30°,眼瞳調(diào)節(jié)范圍 55mm-75mm
2、目鏡:目鏡:10(¢18mm)
3、五孔物鏡轉(zhuǎn)換器(一般四孔):
PL4X、PL10X、PL20X、PL40X、PL100X(可選購PL60X)
4、載物臺
方臺:150*200mm
移動范圍:15*15mm
5、照明
柯勒照明、6V20W鹵素燈、亮度可調(diào)
產(chǎn)品說明:
1、主體 1臺
2、三目鏡筒 1只
3、物鏡:PL4X、PL10X、PL20X、
PL40X、PL100X 各1只
4、目鏡:10X /18mm 1對
5、載物臺壓簧 1只
6、濾色片 2片
7、載物片:φ10、φ20 各1塊
8、溴鎢燈泡6V20W 2只
9、香柏油 1瓶
10、隨機文件 1套
可選購配件:
目鏡:12.5X目鏡、10X平場分劃目鏡( 格值0.1mm)
物鏡測微尺、80X物鏡、50X物鏡
采集卡、適配鏡、圖像分析軟件、打印機、數(shù)碼相機、攝像頭
圖像資料:
備注: MC006-5XB-PC金相主要用于鑒定和分析金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)組織,它是金屬學(xué)研究金相的重要儀器,是工業(yè)部門鑒定產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備,該儀器配用攝像裝置,可攝取金相圖譜,并對圖譜進行測量分析,對圖象進行編輯、輸出、存儲、管理等功能。
規(guī)格: 圖象適配鏡:0.44倍
消色差物鏡:4X 10X 40X 100X(油)
廣角目鏡: 10X 16X
聚光鏡: 1.25NA
調(diào)焦范圍: 25mm 微動格值:0.002mm
機械平臺: 160×140mm
移動范圍: 橫向 70mm 縱向 50mm
光瞳間距: 55-75mm
鹵鎢燈泡: 6v/15w
電源: 220V 50Hz
產(chǎn)品說明:
1、主機 1臺
2、三目鏡筒 1只
3、消色差物鏡:4X、10X、40X、100X(油) 各1只
4、目鏡:10X、16X 各1對
5、濾色片(蘭、黃、綠) 各1片
6、油鏡油 1瓶
7、備用燈泡6V20W 1只
8、隨機文件 1套
可選購:
圖象適配鏡
CCD:松下240, 480線
數(shù)碼相機:索尼W5 500萬像素
索尼W7 700萬像素
圖集卡 CG400
圖像資料:
用途:用于生物學(xué)、細菌學(xué)、組織學(xué)、藥物化學(xué)等研究工作以及臨床度驗之用。具有粗微動同軸的調(diào)焦機構(gòu),滾珠內(nèi)定位轉(zhuǎn)換器,亮度可調(diào)的照明裝置,并帶有攝影、攝像接口。
透反射式偏光,隨著光學(xué)技術(shù)的不斷進步,作為光學(xué)儀器的偏光,其應(yīng)用范圍也越來越廣闊,許多行業(yè),如化工的化學(xué)纖維,半導(dǎo)體工業(yè)以及藥品檢驗等等,也廣泛地使用偏光。XPV-213透射偏光就是非常適用的產(chǎn)品,可供廣大用戶作單偏光觀察,正交偏光觀察,錐光觀察以及顯微攝影,配置有石膏λ、云母λ/4試片、石英楔子和移動尺等附件,是一組具有較完備功能和良好品質(zhì)的新型產(chǎn)品.本儀器的具有可擴展性,可以接計算機和數(shù)碼相機。對圖片進行保存、編輯和打印。
一)低倍鏡、高倍鏡的使用練習(xí)
1. 觀察文字或字母裝片:取一片字母裝片,用低倍鏡觀察,反復(fù)練習(xí)對光、調(diào)光、標本放置和調(diào)節(jié)焦距等。如將玻片前后左右移動時,注意物像與玻片移動方向是否一致,玻片上的字母是正像還是反像,為什么?
2. 觀察羊毛片(或頭發(fā))交叉裝片:取一張毛(發(fā))交叉裝片,先用低倍鏡觀察,找到兩根毛(發(fā))后,再將毛(發(fā))交叉點移到視野中央,然后換高倍鏡觀察,再輕微轉(zhuǎn)動細調(diào)節(jié)器,觀察不同層次,判定哪條毛(發(fā))在上方,哪條位于下方。
(二)油鏡的使用練習(xí)
1. 取一張血涂片或取血一小滴,滴于清潔的載玻片一端,另取一張邊緣平整的載玻片,按照圖1-3所示做成血涂片。先用低倍鏡再用高倍鏡進行觀察。
圖1-4 蛙血涂片 圖 1-5 運動神經(jīng)細胞
2. 用油鏡觀察,并分辨紅細胞、白細胞和淋巴細胞,比較三種物鏡的放大倍數(shù)和分辨率。
3. 觀察兔脊神經(jīng)節(jié)切片(示固定染色的細胞)
取兔脊神經(jīng)節(jié)切片標本先在調(diào)好光線的低倍鏡下觀察(固定染色的標本需調(diào)較亮光線),低倍鏡下找到要觀察的標本,為淡紫色的神經(jīng)節(jié)切面,在其外圍包有被膜,且向內(nèi)伸入,形成神經(jīng)節(jié)的結(jié)締組織支架,節(jié)內(nèi)有許多大小不等的神經(jīng)細胞,呈散在分布。然后轉(zhuǎn)換高倍鏡,選擇完整而清晰的圓形
圖 1-6感覺神經(jīng)細胞
神經(jīng)細胞仔細觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)??梢姷皆诩毎醒胗幸粓A形核,核內(nèi)有著色為深紫紅色的圓形核仁及染色質(zhì)顆粒,核與細胞膜之間是均勻淺紫色的細胞質(zhì),在細胞的外面圍有若干個被囊細胞,它起保護神經(jīng)細胞的作用。在神經(jīng)細胞之間還可看到有軸索橫斷面和許多神經(jīng)纖維,多呈交錯排列。
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圖1-3血涂片的制備方法
4. 觀察完畢,務(wù)必將油鏡按正確方法擦凈。
目前在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中,常用的,還有以下幾種:
1. 雙筒解剖:解剖較小標本或觀察玻片標本的全貌時,需使用解剖,以觀察自然狀態(tài)下較小的實體(正像)和較大的玻片標本,或解剖細小生物。
2. 相差:活細胞在普通光鏡下,一般不能分辨其細微結(jié)構(gòu)。這是由于各細微結(jié)構(gòu)的折光性很近似或?qū)Ρ炔粔蝻@著的緣故。相差則是在聚光器下裝一個環(huán)狀光欄,其物鏡是安有相板的相差物鏡。環(huán)狀光欄的作用是造成空心的光線錐,使直射光和衍射光分離。相板的作用是使直射光和衍射光發(fā)生干涉,導(dǎo)致相位差變成振幅差(即明暗差),使反差加強。所以,可以觀察活細胞中不同染色的微細結(jié)構(gòu)。
3. 倒置:物鏡位于標本的下方,而光源位于標本的上方。主要用于細胞培養(yǎng)時觀察培養(yǎng)瓶中細胞的生長情況。