Name: Herstellung von Mikroskopbühne für vertikale Beobachtung mit Temperaturregelungsfunktion (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-07-31T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 21 s
Description: Erfahren Sie die Herstellung einer temperaturgeregelten Mikroskopbühne für vertikale Beobachtungen. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung von Probenverhalten unter Schwerkrafteinfluss bei variablen Temperaturen.

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Die Autoren haben keine Bestätigungen.

<ol><li>Drum, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electron+Microscope+Observations+of+Diatos%5BTitle%5D)+AND+%22Osterreichische+Botanische+Zeitschrift%22%5BJournal%5D)">Electron Microscope Observations of Diatos.</a> Osterreichische Botanische Zeitschrift. 116, 321(1969).</li>
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</ol>

Die Autoren haben keine Konflikte offenzulegen.

Die Verlaufsanalyse sich bewegender Diatomenzellen ist ein nützlicher Ansatz zur Bewertung der Ditomenmotilität. Während jedoch ein normales invertiertes Mikroskop Proben horizontal beobachtet, ist es nicht für Beobachtungen des Einflusses der Schwerkraft oder schwebender Bewegung in vertikaler Richtung geeignet. Entwickelt und beschrieben ist hier eine vertikale Mikroskopstufe mit Temperaturregelung und an einem invertierten Mikroskop befestigt, das um 90° gedreht wurde. Diese Mikroskopstufe mit Temperaturregelung ermög...

Optische Mikroskopie ist eine Technik, die verwendet wird, um beobachtbare Details durch Vergrößerung einer Probe mit Linsen und sichtbarem Licht zu erhöhen. In der optischen Mikroskopie wird das Licht auf eine Probe gerichtet und dann übertragenes, reflektiertes oder fluoreszierendes Licht von Vergrößerungslinsen zur Beobachtung erfasst. Es stehen verschiedene Mikroskoptypen zur Verfügung, die sich im Design unterscheiden, um unterschiedlichen Anwendungen und Beobachtungsmethoden gerecht zu werden. Zu den verschiedenen Ausführungen gehören ein aufrechtes Mikroskop, das so strukturiert ist, dass es eine Probe von unten zur Beobachtung von oben beleuchtet, und ein invertiertes Mikroskop, das die Probe von oben zur Beobachtung von unten beleuchtet. Aufrechte Mikroskope sind das am weitesten verbreitete und am weitesten verbreitete Design. Invertierte Mikroskope werden häufig verwendet, um Proben zu beobachten, die eine Linse nicht in der Nähe von oben zulassen können, wie z. B. kultivierte Zellen, die an der Unterseite eines Behälters haften. Viele Forschungsgruppen haben Beobachtungen in einer Vielzahl von Bereichen mit invertierten Mikroskopen1,2,3,4,5,6,7berichtet. Viele zusätzliche Geräte wurden auch entwickelt, die die Vorteile der invertierten Mikroskopenutzen 8,9,10,11,12,13 .
Derzeit ist die Mikroskopstufe in allen konventionellen Mikroskop-Designs horizontal und daher ungeeignet für die Beobachtung von Proben, die Bewegungen in der vertikalen Ebene erzeugen (aufgrund von Schwerkraft, Auftrieb, Bewegung usw.). Um diese Beobachtungen zu ermöglichen, müssen die Mikroskopstufe und der Lichtweg auf vertikal gedreht werden. Die vertikale Bühne ist erforderlich, um Glasschlitten oder Probenbehälter wie eine Petrischale vertikal auf die Bühne zu montieren. Um dem entgegenzuwirken, wurde bereits ein seitlich um 90° geneigtes Mikroskop entwickelt. Das Anbringen von Proben mit Klebeband oder anderen Klebstoffen führt jedoch nicht zu der notwendigen langfristigen Unbeweglichkeit. Hier wird ein Gerät beschrieben, das die notwendige Stabilität erreichen kann. Dieses Gerät ermöglicht die Beobachtung der Probenbewegung in der vertikalen Ebene über die Zeit. Die Montage einer Siliziumkautschukheizung hat es auch ermöglicht, den Einfluss von Temperaturschwankungen auf das Probenverhalten zu beobachten. Temperaturdaten werden per WI-Fi an einen Internetserver übertragen, temperatureinstellungen und Protokollüberwachung können von einem PC oder Smartphone aus der Ferne gesteuert werden. Unserer Kenntnis nach wurde die Bühne, die an einem seitlich geneigten Mikroskop befestigt ist, das um 90° geneigt ist, in früheren Studien noch nicht berichtet.
Die Mikroskopstufe besteht aus drei Aluminiumplatten. Die mittlere Aluminiumplatte ist an der unteren Aluminiumplatte befestigt, die an der Bühne befestigt ist. Der Silikonkautschuk, der den Temperatursensor enthält, wird zwischen der mittleren und oberen Aluminiumplatte befestigt. Gummibänder werden verwendet, um das Sample anzubringen. Krallen sind in der linken und rechten vier Punkte der oberen Aluminiumplatte befestigt, um die Gummibänder zu sichern. Der Regelkreis des Temperaturreglers empfängt ein Signal vom in Silikonkautschuk eingebetteten Temperatursensor und moduliert die elektrische Leistung durch die Pulsweitenmodulation (PWM). Die Temperatur kann schrittweise in Schritten von 1 °C auf 50 °C erhöht werden. Dieses Gerät ist nützlich für Anwendungen, bei denen vertikale Probenbewegungen temperaturabhängig sein können.
Dieser Bericht enthält Beispiele für Temperatureffekte auf das schwimmende Phänomen der Diatomeen. Als Beispiele für Diatomebeobachtungsstudien wurden Messungen der Sedimentationsgeschwindigkeit von Zellclustern, Bewegungsanalysen, ultrafeine Strukturstudien usw. berichtet14,15,16,17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23. Die spezifische Schwerkraft von Diatomen, die im Wasser mit photosynthetischen Organismen schwimmen, ist etwas höher als die von Wasser, so dass sie tendenziell sinken; sie werden jedoch steigen, wenn auch nur eine leichte Konvektion auftritt. Um dieses Phänomen zu untersuchen, wird ein Glasschlitten vertikal auf einer Mikroskopstufe angebracht, und die Auswirkungen der steigenden Temperatur auf die vertikale Diabewegung werden beobachtet.

<table><tbody><tr><td>Netzteil 12V2A</td><td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td><td>AD-D120P200</td><td>Tokio, Japan</td></tr><tr><td>ADS1015 Substrat</td><td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td><td>adafruit PRODUKT-ID: 1083</td><td>Tokio, Japan</td></tr><tr><td>Aluminiumplatte (Rückseitenplatte)</td><td>Inoval Co., Ltd.</td><td>W 150mm&fach; L 200?&mal; T 1,5 mm</td><td>Gifu, Japan</td></tr><tr><td>Aluminiumplatte (vordere Platte)</td><td>Inoval Co., Ltd.</td><td>W 150mm&fach; L 200?&mal; T 2mm</td><td>Gifu, Japan</td></tr><tr><td>Alminium Platte (mittlere untere Platte)</td><td>Inoval Co., Ltd.</td><td>W 150mm&fach; L 200?&mal; T 4mm</td><td>Gifu, Japan</td></tr><tr><td>Alminium Platte (mittlere obere Platte)</td><td>Inoval Co., Ltd.</td><td>W 150mm&fach; L 200?&mal; T 5mm</td><td>Gifu, Japan</td></tr><tr><td>Aluminiumsockel (untere Platte)</td><td>Inoval Co., Ltd.</td><td>D 100mm&fach; T 3mm (30&Phi;)</td><td>Gifu, Japan</td></tr><tr><td>Aluminiumsockel (obere Platte)</td><td>Inoval Co., Ltd.</td><td>D 100mm&fach; T 3mm (30&Phi;)</td><td>Gifu, Japan</td></tr><tr><td>Fettgedruckte modifizierte basale Süßwasser-Nährlösung</td><td>Sigma-Aldrich Co. LLC</td><td>B5282-500ML</td><td>St. Louis, USA</td></tr><tr><td>Controller Case</td><td>Marutsu Elec Co., Ltd.</td><td>pff-13-3-9</td><td>Tokio, Japan</td></tr><tr><td>CPU</td><td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td><td>ESP-WROOM-02D</td><td>Tokio, Japan</td></tr><tr><td>Inverses Mikroskop</td><td>Olympus Corporation</td><td>CKX 53</td><td>Tokio, Japan</td></tr><tr><td>Niedertemperaturhärtender Epoxidharzklebstoff</td><td>ThreeBond Co., Ltd.</td><td>TB2086M</td><td>Tokio, Japan</td></tr><tr><td>Mehrdrehung mit halbfestem Volumen Vertikaler Typ 500 &Omega;</td><td>Verifizierter Lieferant - Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td><td>3296W-1-501LF</td><td>Tokio, Japan</td></tr><tr><td>OLED-Modul</td><td>Akihabara Inc.</td><td>M096P4W</td><td>Tokio, Japan</td></tr><tr><td>Pressed Cork (zur Unterstützung der Elektrode)</td><td>Tera Co., Ltd.</td><td>W 42mm&fach; L 30?</td><td>Ishikawa, Japan</td></tr><tr><td>Gepresster Kork (untere Scheibe)</td><td>Tera Co., Ltd.</td><td>D 100mm&fach; T 0,5 mm (20&Phi;)</td><td>Ishikawa, Japan</td></tr><tr><td>Gepresster Kork (obere Scheibe)</td><td>Tera Co., Ltd.</td><td>D 100mm&fach; T 2,5 mm (20&Phi;)</td><td>Ishikawa, Japan</td></tr><tr><td>Drehgeber mit Schalter mit 2 Farb-LED</td><td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td><td>P-05772</td><td>Tokio, Japan</td></tr><tr><td>Silikonkautschuk-Heizung</td><td>Three High Co., Ltd.</td><td>D 100mm&fach; T 2,5 mm (20&Phi;)</td><td>Kanagawa, Japan</td></tr><tr><td>Substrat</td><td>Seeed Technology Co., Ltd.</td><td>mh5.0</td><td>Shenzhen, China</td></tr><tr><td>Temperatursensor</td><td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td><td>NXFT15XH103FA2B050</td><td>Tokio, Japan</td></tr><tr><td>Dreipoliger DC / DC-Regler 3,3 V</td><td>Marutsu Elec Co., Ltd.</td><td>BR301</td><td>Tokio, Japan</td></tr><tr><td>Universeller flexibler Arm</td><td>Banggood Technology Co., Ltd.</td><td>YP-003-2</td><td>Hongkong, China</td></tr><tr><td>USB-Kabel USB-A - MicroUSB</td><td>Akizuki Denshi Tsusho Co., Ltd.</td><td>USB-KABEL A-MICROB</td><td>Tokio, Japan</td></tr><tr><td>Video Canera</td><td>Sony Corporation</td><td>HDR-CX590</td><td>Tokio, Japan</td></tr></tbody></table>

herstellung von mikroskopbühne für vertikale beobachtung mit temperaturregelungsfunktion

Fabrication of Microscope Stage for Vertical Observation with Temperature Control Function

Die Proben werden in der Regel zur mikroskopischen Beobachtung auf eine horizontale Mikroskopstufe gelegt. Um jedoch den Einfluss der Schwerkraft auf eine Probe oder das Verhalten der Studie über Wasser zu beobachten, ist es notwendig, das Mikroskop-Stadium vertikal zu machen. Dazu wurde ein seitlich um 90° geneigtes Mikroskop entwickelt. Um Proben mit diesem Mikroskop zu beobachten, müssen Probenbehälter wie Petrischalen oder Glasgweise vertikal auf der Bühne befestigt werden. Es wurde ein Gerät entwickelt, das Probenbehälter auf einer vertikalen Mikroskopbühne sichern kann und wird hier beschrieben. Die Befestigung dieses Geräts an der Bühne ermöglicht die Beobachtung der Probendynamik in der vertikalen Ebene. Die Möglichkeit, die Temperatur mit einem Silikonkautschukheizer zu regulieren, ermöglicht auch die Beobachtung temperaturabhängiger Probenverhalten. Darüber hinaus werden die Temperaturdaten an einen Internetserver übertragen. Temperatureinstellungen und Protokollüberwachung können von einem PC oder Smartphone aus der Ferne gesteuert werden.

Abbildung 2 zeigt die Temperaturverteilung der Gummiheizung. Die Oberflächentemperatur des Gummiheizers war bei jeder Temperatur einheitlich. Abbildung 3 zeigt die Reaktionsfähigkeit der gemessenen Temperatur, um Temperaturänderungen einzustellen. Die orange Linie zeigt die eingestellte Temperatur und die blaue Linie zeigt die Änderung der Probentemperatur. Die Überschreitung des Messwerts auf die Einstellungsänderung ist klein u...

Hier wird ein Protokoll mit einer temperaturgesteuerten Mikroskopstufe vorgestellt, mit der ein Probenbehälter auf einem vertikalen Mikroskop montiert werden kann.

Herstellung von Mikroskopbühne für vertikale Beobachtung mit Temperaturregelungsfunktion

Samples are usually placed onto a horizontal microscope stage for microscopic observation. However, to observe the influence of gravity on a sample or ...

Dieses Gerät kann verwendet werden, um eine Probe auf einer vertikalen Mikroskopstufe zu fixieren, um die Beobachtung des Einflusses der Schwerkraft und die Arbeit an der Voninteresseer Probe zu ermöglichen. Die Befestigung dieses Geräts an der Bühne ermöglicht die Beobachtung der Probendynamik im vertikalen Rahmen und ermöglicht die Beobachtung temperaturabhängiger Probenverhalten. Um die Aluminiumplatten herzustellen, schneiden Sie mit einer Laserbearbeitungsmaschine ein 101-Millimeter-Loch in der Mitte einer 150 mal 200 mal zwei Millimeter großen Aluminiumplatte, die als Vorderplatte verwendet werden soll.Machen Sie Klauen an acht Stellen um die Außenseite der Platte, damit zwei Gummibänder über die Länge oder breite der Platte angebracht werden können. Als nächstes schneiden Sie ein 130-Millimeter-Loch in der Mitte einer 150 mal 200 mal fünf Millimeter Aluminiumplatte, die als mittlere obere Platte verwendet werden soll, und machen acht Kerben, um die Platzierung von zwei Gummibändern über die Länge oder Breite der Platte zu ermöglichen. Dann schneiden Sie ein 130-Millimeter-Loch in der Mitte einer 150 mal 200 mal vier Millimeter großen Aluminiumplatte, die als mitteluntere Platte verwendet werden soll, und schneiden Sie ein 30-Millimeter-Loch in der Mitte einer 150 mal 200 mal 1,5-Millimeter-Aluminiumplatte, die als Grundplatte verwendet werden soll.Um die Sockel herzustellen, schneiden Sie ein 30-Millimeter-Loch in der Mitte einer 100 Millimeter großen, drei Millimeter dicken Aluminiumplatte und machen auf einer Seite der Platte eine 42 Millimeter breite, 30 Millimeter tiefe Kerbe. Dann schneiden Sie ein 30-Millimeter-Loch in der Mitte einer 100-Millimeter-Durchmesser, vier Millimeter dicke Aluminiumplatte, und bohren Sie drei Drei-Millimeter-Löcher 25 Millimeter von der Mitte der Platte und Abstand 120 Grad voneinander. Für die Herstellung der gepressten Korkscheiben, verwenden Sie eine Wasserstrahl-Schneidemaschine, um ein 20-Millimeter-Loch in der Mitte einer 100-Millimeter-Durchmesser, zwei Millimeter dick gepressten Korkscheibe zu schneiden, und machen eine 42-Millimeter-breite und 30 Millimeter tiefe und eine vier Millimeter breite durch fünf Millimeter tiefe Kerbe auf jeder Seite der Scheibe.Als nächstes schneiden Sie ein 20-Millimeter-Loch in der Mitte einer 100 Millimeter-Durchmesser, ein Millimeter dick gepressten Korkscheibe, und machen eine 42-Millimeter-breite von 30 Millimeter-tiefe und eine vier Millimeter breite und 40-Millimeter-tiefe Kerbe auf jeder Seite der Scheibe. Dann schneiden Sie eine 42 Millimeter breite, 30 Millimeter tiefe gepresste Korkplatte aus einer Scheibe mit 100 MillimeterDurchmesser. Um einen Silikonkautschuk-Heizer herzustellen, schneiden Sie ein 20-Millimeter-Loch in der Mitte einer 2,5 Millimeter dicken Silikon-Gummischeibe mit einem eingebauten Nichromdraht.Dann stapeln Sie die gefertigten Teile wie gezeigt, fixieren Sie die entsprechenden Teile mit Schrauben oder Klebstoff nach Bedarf. Verwenden Sie ein spezielles Kabel, um die Gummiheizung und die Heizung des Controllergehäuses zu integrieren, um die Mikroskopstufe mit dem System zu verbinden, und verwenden Sie den Controller, um ein Wi-Fi-Signal auszurüsten und den Strom der Gummiheizung zu steuern. Schließen Sie nach dem Bau des Systems den Thermistordraht an die Sensorklemme am Controllergehäuse an und empfangen Sie das vom Thermistor gemessene Temperatursignal.Verwenden Sie den Knopf auf dem Controller, um die eingestellte Temperatur zu ändern. Übertragen Sie dann die gemessene Temperatur, die eingestellte Temperatur und die Zeitinformationen bei der Messung vom Controller über das Internet auf den Server. Um die Probe zu analysieren, legen Sie die Probe senkrecht zur Bodenoberfläche auf die Mikroskopstufe, und verwenden Sie die vier längs verlaufenden Krallen, um die Probe mit zwei Gummibändern zu sichern.Verwenden Sie den Controller, um die Temperatur auf 40 Grad Celsius einzustellen, und überprüfen Sie die Temperatur auf dem Display. Drücken Sie dann den Knopf, um die Temperaturregelung zu starten. Die blaue LED leuchtet auf, was auf den Beginn der Wärmeversorgung hinweist.In diesen Zahlen werden repräsentative Temperaturverteilungen der Gummiheizung dargestellt. Die Oberflächentemperatur des Gummiheizers war bei jeder Temperatur einheitlich. Hier wird ein Beispiel für die Reaktionsfähigkeit der gemessenen Temperatur zur Einstellung der Temperaturänderungen gezeigt.Die orange Linie zeigt die eingestellte Temperatur an, und die blaue Linie zeigt die Änderung der Probentemperatur an. Wenn das Gerät richtig montiert ist, ist die Überschreitung des Messwerts auf die Einstellungsänderung in der Regel klein, und die Verfolgung erfolgt schnell. In diesem Experiment wurde die temperaturabhängige vertikale Bewegung von Diatomen erfolgreich aufgezeichnet, so dass der Ort der vertikalen Bewegung der Diatomeen erkannt werden konnte.Die Auswirkungen der thermischen Konvektion auf das vertikal schwebende Phänomen der Diatomezellen könnten dann durch direkte Beobachtung visualisiert werden. Wenn der Sensor von der Probe getrennt wird oder der Mikrocontroller nicht ordnungsgemäß funktioniert, überprüfen Sie, ob der Strom an die Heizung vom Mikrocontroller abgeschnitten wurde. Mit dieser Methode kann der Effekt von Temperaturänderungen auf die vertikale Bewegung eines Organismus im Wasser beobachtet werden.Da die Struktur des Teils der Stufe, der sich an das Mikroskop anheftet, kompliziert ist, werden sich zukünftige Studien mit der Vereinfachung dieser Struktur befassen. Um Proben unter Raumtemperatur zu kühlen, ist ein kompliziertes Kühlgerät erforderlich, das auch für zukünftige Arbeiten in Betracht gezogen wird.

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Research

Forschung

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Engineering

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Herstellung eines kostengünstigen, fasergekoppelten Fabry-Pérot-Etalons mit Luftspalt

In diesem Artikel werden Protokolle für den Aufbau und Betrieb einer Kühlstufe beschrieben, um C. elegans massenhaft auf ihren ursprünglichen Kultivierungsplatten zu immobilisieren.

Aufbau und Betrieb einer Kühlstufe zur Immobilisierung von C. elegans auf ihren Kulturplatten

Dieses Protokoll beschreibt detailliert, wie man ein Ein-Objektiv-Lichtblatt-Fluoreszenzmikroskop baut und wie es zur Visualisierung von Zytoskelettnetzwerken verwendet wird.

Design und Bau eines anpassbaren, einobjektiven Lichtblatt-Fluoreszenzmikroskops zur Visualisierung von Zytoskelettnetzwerken

Erfahren Sie die Herstellung einer temperaturgeregelten Mikroskopbühne für vertikale Beobachtungen. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung von Probenverhalten unter Schwerkrafteinfluss bei variablen Temperaturen.

Herstellung von Mikroskopbühne für vertikale Beobachtung mit Temperaturregelungsfunktion

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