Фазового контраста и дифференциальных помех контраста (DIC) микроскопии

Световая микроскопия является одним из самых полезных инструментов в области биомедицинских исследований, если не самым полезным. В зависимости от области применения для просмотра образцов желательны различные режимы освещения. В этом видео будут продемонстрированы два оптических режима освещения проходящим светом, фазового контраста и DIC, или дифференциально-интерференционно-контрастной микроскопии.

Здравствуйте, меня зовут Виктория Сан Фролик, я работаю в центре оптической визуализации в Центре медицинских наук Техасского университета в Сан-Антонио. Сегодня я покажу вам, как правильно просматривать образцы с помощью фазово-контрастной и дифференциально-интерференционно-контрастной микроскопии. Итак, приступим.

Стандартная светлопольная микроскопия не подходит для просмотра прозрачных и бесцветных образцов. Фазово-контрастная микроскопия часто используется для получения контраста для прозрачных, не поглощающих свет биологических образцов. Техника была открыта Цюрихом в 1942 году, который получил за это Нобелевскую премию.

Фазово-контрастный микроскоп представляет собой светлопольный световой микроскоп с добавлением специальных фазово-контрастных объективов, которые содержат фазовую пластину или кольцо, и конденсаторное кольцо вместо диафрагмы. Затрубное пространство обычно располагается в револьверной головке конденсатора, и размер затрубного пространства необходимо подбирать для различных целей. После настройки подсветки Kohler выберите подходящий фазовый объектив, а затем поверните соответствующее фазовое кольцо в положение в конденсаторе.

После того, как фазовое кольцо объектива и кольцо конденсатора были правильно выровнены, чтобы быть концентрическими и перекрываться, мы можем рассмотреть образец и правильно отрегулировать фокус. Итак, давайте покажем, как выглядит фазовый контраст под микроскопом. Вот взгляд на ломтик печени крысы.

Под фазовым контрастом. Этот метод улучшает внешний вид биологического материала за счет изменения контраста с разных оттенков серого на оттенки от черного до белого. Однако вы заметите, что образцы окружены ореолом, который скрывает тонкую структуру.

Это гало является артефактом освещения фазовым кольцом. Теперь вы заметите, что когда мы переключаемся на светлое поле, этот образец очень трудно разглядеть. Возвращаясь к фазовому контрасту, мы можем ясно видеть структуру и форму клеток в ткани печени крысы с момента ее появления в конце 1960-х годов.

Дифференциально-интерференционно-контрастная микроскопия или ДИК-микроскопия была популярна в биомедицинских исследованиях, поскольку она позволяет получать изображения тонких структур с высоким разрешением за счет усиления контрастных границ, получаемое изображение имеет очень тонкое оптическое сечение. На самом деле, способность DIC создавать оптические срезы сделала его полезным способом освещения проходящим светом для конфокальной микроскопии компании. Микроскоп DIC представляет собой микроскоп яркого поля света с добавлением следующих элементов: поляризатора между источником света и конденсатором.

Призма расщепления луча DIC в тарте конденсатора, пучок DIC, объединяющий призму прямо за объективом и анализатор в бесконечном пространстве перед двумя смешениями. Чтобы получить наилучшие характеристики оптики DIC, важно сначала выровнять световой микроскоп для освещения Колера, а затем разместить элементы DIC на оптическом пути. Свет от источника проходит через поляризатор и затем расщепляется первой призмой.

Эти парные лучи движутся близко друг к другу. Если пара прошла через один и тот же материал в образце, то, поскольку они рекомбинируются второй призмой, они не мешают друг другу и поэтому кажутся серыми. Однако на краю конструкции одна балка груши проходит через материал, отличный от материала ее партнера, и изменяется.

Когда эти лучи рекомбинируются второй призмой, они будут интерферировать, создавая либо конструктивное яркое пятно, либо разрушающее, создавая темное пятно. Вот взгляд на диатомовые водоросли под контрастом DIC. Вы заметите, что мельчайшие детали структуры диатомовых водорослей хорошо видны.

Однако, если оптику DIC убрать, эти детали исчезают. Контраст между образцами яркий с одной стороны и темнее с другой. Это создает впечатление топографии, но на самом деле это иллюзия.

Направление эффекта отбрасывания тени можно изменить, повернув поляризатор через точку пересечения к противоположному Контрасту. Мы только что рассмотрели оптические режимы фазового контраста и DIC. Напоминаем, что устранение фазового контраста улучшает контрастные образцы от черного к белому и полезно для просмотра образцов, которые являются как бесцветными, так и прозрачными.

DIC также создает контраст в образце. Это достигается за счет создания изображения с высоким разрешением тонкого оптического сечения. Вот и все.

Спасибо за просмотр и удачи в вашей микроскопии.