位相コントラストおよび微分干渉コントラスト（DIC）顕微鏡

光学顕微鏡は、生物医学研究の分野で最も有効なツールの1つです。アプリケーションに応じて、試料の観察にはさまざまな照明モードが望ましいです。このビデオでは、透過光照明、位相コントラスト、DICまたは微分干渉コントラスト顕微鏡の2つの光学モードを示します。

こんにちは、私はサンアントニオのテキサス大学ヘルスサイエンスセンターのコア光学イメージング施設のビクトリア・サン・フロリックです。今日は、位相コントラスト顕微鏡と微分干渉コントラスト顕微鏡を使用して標本を適切に観察する方法を紹介します。それでは始めましょう。

標準的な明視野顕微鏡は、透明で無色の標本を見るには不十分です。位相差顕微鏡は、透明で光を吸収しない生体試料のコントラストを生成するためによく使用されます。この技術は、1942年にチューリッヒによって発見され、彼の業績によりノーベル賞を受賞しました。

位相差顕微鏡は、位相板またはリングを含む特殊な位相コントラスト対物レンズと、ダイヤフラムの代わりにコンデンサー環を追加した明視野光学顕微鏡です。環状体は通常、コンデンサータレット内にあり、環状体のサイズはさまざまな目的に合わせて選択する必要があります。Kohler照明を設定した後、適切な位相対物レンズを選択し、適切な位相環をコンデンサー内の位置に回転させます。

対物レンズの位相リングとコンデンサー環が同心円状に重なり合うように適切に位置合わせされたら、試料を観察し、焦点を適切に調整できます。それでは、顕微鏡を通して位相差がどのように見えるかを示しましょう。これは、ラットの肝臓のスライスを見てみましょう。

位相コントラスト下。この方法は、コントラストをさまざまなグレーの色合いから黒から白の色合いに変更することにより、生物学的材料の外観を向上させます。ただし、標本はハローに囲まれているため、細かい構造が不明瞭になっていることに気付くでしょう。

このハローは、位相輪による照明のアーティファクトです。明視野に切り替えると、この標本は非常に見づらいことに気づくでしょう。位相差に戻ると、ラットの肝臓組織の細胞の構造と形状をはっきりと見ることができます 1960年代後半に導入されて以来。

微分干渉コントラスト法またはDIC顕微鏡法は、コントラストの効いた界面を強化することにより微細構造の高解像度画像を生成するため、生物医学研究で人気があります。実際、DICの光学切片を作製する能力は、企業の共焦点顕微鏡にとって透過光照明の有用なモードとなっています。DIC顕微鏡は、光源とコンデンサーの間に偏光子という以下の要素が追加された明視野光学顕微鏡です。

コンデンサータルト内のDICビーム分割プリズム、対物レンズのすぐ後ろにあるプリズムを組み合わせたDICビーム、および2つがブレンドされる前の無限空間にあるアナライザー。DICの光学系から最高の性能を引き出すためには、まず光学顕微鏡をKohler照明用に位置合わせし、次にDIC素子を光路に配置することが重要です。光源からの光は偏光子を通過し、最初のプリズムによって分割されます。

これらのペアのビームは、互いに接近して移動します。ペアが両方とも試料内の同じ材料を通過した場合、2番目のプリズムによって再結合されるため、互いに干渉しないため、灰色に見えます。しかし、構造物の端では、洋ナシの1本のビームがパートナーとは異なる材料を通過して変化します。

これらのビームが第2プリズムによって再結合されると、それらは建設的に明るいスポットを生成するか、または破壊的にダークスポットを生成するかのいずれかを妨害します。ここでは、DIC の対比下での珪藻類を見てみましょう。珪藻構造の細部が容易に見えることに気付くでしょう。

ただし、DIC 光学部品を取り外すと、これらの詳細は消えます。標本全体のコントラストは、片側が明るく、反対側が暗くなっています。これは地形のような印象を与えますが、実はこれは錯覚です。

影を落とす効果の方向は、偏光子を交差点を介して反対側のコントラストに回すことで逆にすることができます。位相差とDICの光学モードについて見てきました。念のために言っておくと、位相差除去は、コントラストのある標本を黒から白に強化し、無色で透明な標本を表示するのに役立ちます。

DICはまた、標本に造影剤を生成します。これは、薄い光学セクションの高解像度画像を作成することによって行われます。というわけで、これだけです。

ご覧いただきありがとうございます、そして顕微鏡検査での頑張りを祈ります。