顯微鏡

 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)原生動物學的報導問世，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)為首的一群組織學家發(fā)展出染色觀察法，此舉為日后的顯微解剖學立下了基礎(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)光學延伸發(fā)展出來的相位差觀察使生物學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，偏光被廣泛地應用在礦物、化學等領(lǐng)域，在生物學和植物學也有應用。
（2）偏光的基本原理
偏光的原理比較復雜，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)學和生物學常使用的光學
有下列12種：
暗視野 在普通光學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、化學組分綜合分析能力。
儀器類別： 03040702 /儀器儀表 /光學儀器 /電子光學及離子光學儀器
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，對半導體材料和絕緣體，都能得到滿意的圖像，對超導薄膜，磁性材料，分子束外延生長的薄膜材料，半導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、細菌學、組織學、藥物化學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，隨著光學技術(shù)的不斷進步，作為光學儀器的偏光，其應用范圍也越來越廣闊，許多行業(yè)，如化工的化學纖維，半導體工業(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
1. 觀察文字或字母裝片：取一片字母裝片，用低倍鏡觀察，反復練習對光、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
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，務必將油鏡按正確方法擦凈。

目前在生物學和醫(yī)學研究中，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。