Contraste de fase y de interferencia diferencial microscopía de contraste (DIC)

La microscopía óptica es una de las herramientas más facilitadoras en el campo de la investigación biomédica, si no la que más. Dependiendo de su aplicación, son deseables diferentes modos de iluminación para la visualización de muestras. Este video demostrará dos modos ópticos de iluminación de luz transmitida, contraste de fase y microscopía de contraste de interferencia diferencial o DIC.

Hola, soy Victoria San Frolic y pertenezco al centro de Imágenes Ópticas del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Texas en San Antonio. Hoy le mostraré cómo ver correctamente las muestras utilizando el contraste de fase y la microscopía de contraste de interferencia diferencial. Así que comencemos.

La microscopía de campo claro estándar no es adecuada para ver muestras transparentes e incoloras. La microscopía de contraste de fase se utiliza a menudo para producir contraste para muestras biológicas transparentes que no absorben la luz. La técnica fue descubierta por Zurich en 1942, que recibió el Premio Nobel por su logro.

El microscopio de contraste de fase es un microscopio óptico de campo claro con la adición de objetivos especiales de contraste de fase, que contienen una placa o anillo de fase y un anillo de condensador en lugar de un diafragma. El anillo generalmente se encuentra en la torreta del condensador y el tamaño del anillo debe seleccionarse para diferentes objetivos. Después de configurar la iluminación Kohler, elija el objetivo de fase adecuado y luego gire el anillo de fase apropiado a su posición en el condensador.

Una vez que el anillo de fase objetivo y el anillo del condensador se han alineado correctamente para que sean concéntricos y superpuestos, podemos ver la muestra y ajustar correctamente el enfoque. Así que demostremos cómo se ve el contraste de fase a través del microscopio. Aquí hay un vistazo a una rebanada de hígado de rata.

Bajo contraste de fase. Este método mejora la apariencia del material biológico al cambiar el contraste de diferentes tonos de gris a tonos de negro a blanco. Sin embargo, notará que los especímenes están rodeados por un halo, que oscurece la estructura fina.

Este halo es un artefacto de iluminación por el anillo de fase. Ahora te darás cuenta de que cuando cambiamos a campo claro, este espécimen es muy difícil de ver. Volviendo al contraste de fase, podemos ver claramente la estructura y la forma de las células en el tejido del hígado de rata desde su introducción a finales de la década de 1960.

El contraste de interferencia diferencial o microscopía DIC ha sido popular en la investigación biomédica porque produce imágenes de alta resolución de estructuras finas al mejorar las interfaces contrastadas, la imagen producida es de una sección óptica muy delgada. De hecho, la capacidad de DIC para producir secciones ópticas lo ha convertido en un modo útil de iluminación de luz transmitida a la microscopía confocal de una empresa. El microscopio DIC es un microscopio de luz de campo claro con la adición de los siguientes elementos, un polarizador entre la fuente de luz y el condensador.

Un prisma divisor de haz DIC en la tarta del condensador, un haz DIC que combina un prisma justo detrás del objetivo y un analizador en el espacio infinito antes de las dos mezclas. Para obtener el mejor rendimiento de la óptica DIC, es importante alinear primero el microscopio óptico para la iluminación Kohler y luego colocar los elementos DIC en la trayectoria óptica. La luz de la fuente pasa a través de un polarizador y luego es dividida por el primer prisma.

Estos haces emparejados viajan cerca uno del otro. Si ambos pasaron a través del mismo material en el espécimen, entonces, a medida que se recombinan por el segundo prisma, no interfieren entre sí y, por lo tanto, aparecen grises. Sin embargo, en un borde de una estructura, una viga de la pera pasa a través de un material diferente al de su pareja y se altera.

Cuando estos haces son recombinados por el segundo prisma, interferirán ya sea constructivamente produciendo un punto brillante o destructivamente produciendo un punto oscuro. Aquí hay un vistazo a las diatomeas bajo contraste DIC. Notará que los detalles finos de la estructura de la diatomea son fácilmente visibles.

Sin embargo, si se elimina la óptica DIC, estos detalles desaparecen. El contraste en todo el espécimen es brillante por un lado y más oscuro por el otro. Esto da la impresión de topografía, pero en realidad, esto es una ilusión.

La dirección del efecto de proyección de sombra se puede invertir girando el polarizador a través de un punto de cruce al contraste opuesto. Acabamos de revisar los modos ópticos de contraste de fase y DIC. Solo para recordarle, la eliminación del contraste de fase mejora los especímenes contrastados de negros a blancos y es útil para ver especímenes que son incoloros y transparentes.

DIC también genera contraste en la muestra. Lo hace creando una imagen de alta resolución de una sección óptica delgada. Así que eso es todo.

Gracias por mirar y buena suerte con su microscopía.