徕卡显微镜是一种高精度的显微镜。它依靠显微镜光学原理将物体放大数百倍以便更好地观察和研究细胞、微生物和其他微小的生命体。采用了先进的光学技术和高质量的镜头,能够提供高分辨率和高对比度的图像。这使得用户能够清晰地观察到样品的细节和结构,为科学研究和工作提供准确的观察结果。
徕卡显微镜是根据电子光学原理,用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜,使物质的细微布局在非常高的放大倍数下成像的仪器。原理是将电子流作为一种新的光源,使物体成像。有带透射功效的电镜,大型的徕卡显微镜多用于医药实验室。
一、设备组成与功能模块
1.徕卡显微镜的典型配置包括以下核心组件:
光学系统:物镜(APO、PLAN等)、目镜、聚光镜、光源(LED/卤素灯)。
机械结构:载物台(手动/电动)、调焦旋钮(粗调/微调)、物镜转盘。
成像模块:相机(单色/彩色)、显示屏、软件控制终端。
扩展功能:荧光滤光块、DIC棱镜、相差环等。
操作前准备:
清洁载玻片与物镜(使用专用镜头纸和清洁剂)。
开启电源后预热光源(卤素灯需预热5分钟,避免亮度突变)。
2. 快速启动流程(以徕卡DM4 B为例)
放置样本:将玻片固定于载物台夹持器,确保样本对准光路中心。
选择物镜:旋转转盘至低倍物镜(如10×),避免高倍镜误触玻片。
调整照明:
打开光源,调节亮度至适中(避免过曝)。
使用聚光镜对中旋钮,确保光斑居中。
粗调聚焦:旋转粗调旋钮抬升载物台,目视观察直至出现模糊图像。
微调与观察:使用微调旋钮(精度0.1μm)清晰成像,切换不同区域或放大倍率。
二、多模态成像技术
徕卡显微镜支持多种观察模式,需根据样本特性选择:
模式 | 适用场景 | 操作要点 |
明场(Brightfield) | 常规染色样本(如HE染色组织) | 调节孔径光阑与视场光阑提升对比度。 |
相差(Phase Contrast) | 透明活细胞(如原代培养) | 匹配物镜与聚光镜相差环(Ph1/Ph2/Ph3)。 |
荧光(Fluorescence) | 标记蛋白/核酸(如GFP、DAPI) | 选择对应滤光块,控制曝光时间避免光漂白。 |
DIC(微分干涉) | 无染色细胞器观察 | 调节棱镜角度与偏光片,增强三维立体感。 |
三、核心技术
1.复消色差物镜
想象用普通放大镜看东西会出现彩虹边缘,这就是色差。徕卡的“黑科技”物镜:
用萤石玻璃和特殊镜片组合,消除颜色扭曲。
最高放大倍数可达2000倍,相当于把头发丝放大到游泳池那么粗。
分辨率达0.2微米,能看清比细菌(通常1-5微米)更小的结构。
2.智能照明系统
普通台灯照东西会有阴影,徕卡的Köhler照明系统:
通过多组透镜让光线均匀铺满整个视场。
自动调节亮度,避免强光损伤活体样本(如观察心脏细胞跳动)。
3.荧光成像技术
就像给细胞贴“荧光贴纸”:
用特定颜色的光照射样本,标记物会发出不同颜色的光(如绿色)。
能同时追踪8种以上的生物分子,比如在癌细胞中标记DNA、蛋白质等。
四、显微镜家族的“三大金刚”
1.生物显微镜(如DM4B)
用途:学校实验室、医院病理科常见。
特点:
可观察染色切片(如肿瘤组织)。
配相差环能看到活体微生物(如草履虫摄食过程)。
放大倍数:40-1000倍。
2.体视显微镜(如S9E)
用途:电子维修、考古文物观察。
特点:
3D立体成像,适合看凹凸表面(如手机主板焊点)。
工作距离长(可达15cm),方便操作样品。
放大倍数:10-100倍。
3.超分辨显微镜(如THUNDER)
用途:前沿科学研究。
黑科技:
突破物理衍射极限,看到病毒表面蛋白(约20纳米)。
拍“3D电影”:记录细胞分裂全过程,精度达毫秒级。
五、操作规程
1.配置显微镜:安装显微镜和相应的部件。
2.放置待观察物体:需要保证待观察物体在显微镜下。将物体放在玻璃载玻片上。
3.调节样品:将载玻片调节到合适的位置,可以使用调焦手轮。
4.调节光源:使用灯光的适量量照明样品,不至于过亮或过暗。
5.调节放大倍数:根据需要用合适的倍数调整目镜和物镜。
6.焦点调整:将载玻片调整到焦点位置,可以使用调焦手轮或移动载玻片。
7.图像调整:根据需要使用相应的旋转、调节等功能调整图像。
六、使用显微镜的“冷知识”
1.不要直接用酒精擦镜头!
专用清洁剂是乙醇、醚+混合液(比例3:7),否则会溶解镜片胶水。
2.显微镜怕“感冒”:
温度每升高1℃,金属部件会膨胀0.01mm,可能影响精度。实验室常年恒温22℃±1℃。
3.显微镜界的“变形金刚”:
部分型号能秒切换观察模式——按个键就能从看细胞变成看金属裂纹。
七 、常见问题与解决方案
问题现象 | 可能原因 | 解决方法 |
图像模糊或有色差 | 物镜未卡入光路/镜头污染 | 旋转物镜至卡位,清洁镜头。 |
荧光信号弱 | 滤光块不匹配/光源衰减 | 检查滤光块型号,更换老化光源。 |
软件无法连接硬件 | 驱动程序冲突/USB端口松动 | 重新安装驱动,更换数据线或USB接口。 |
电动载物台移动卡顿 | 导轨积尘/电机过热 | 清理导轨并涂抹专用润滑脂,暂停使用冷却电机。 |