如何選擇一款研究型顯微鏡？
哪款研究型顯微鏡適合我呢？
相信無論你是為實驗室采購一款顯微鏡或者為實驗選擇成像設備，這都是首先考慮的問題。本文簡要介紹了選擇光學研究型顯微鏡應考慮的主要因素。
光學顯微鏡通常是生命科學研究實驗室的核心設備之一。從明場到熒光成像，再到活細胞成像等相關應用領域中，顯微鏡的配置和功能都是至關重要的。
本文簡要地介紹了相關的顯微鏡功能，并圍繞著選擇一款研究型顯微鏡應考慮的關鍵問題進行了概述。
您研究哪種類型的樣本？
圖 1：左圖：載玻片用于放置固定樣品，例如，組織切片。右圖：細胞培養用培養皿。
選擇研究型顯微鏡時，首先應考慮的是：要研究的樣本類型。如果需要研究放在薄載玻片上的固定樣品（如組織切片，細胞爬片），您可以選擇正置顯微鏡。活細胞則對顯微鏡提出了特殊的功能要求，因為這些活細胞需要細胞培養液，因此需要較大的培養容器。
只有物鏡朝上、聚光鏡位于樣本之上的倒置顯微鏡，才能提供活細胞成像必需的足夠空間，此外，下方的物鏡更容易靠近貼壁生長的細胞。同時，倒置顯微鏡能夠保持良好的對細胞的可接觸性，例如，添加顯微操作器。
此外，活細胞生存還需要適當的環境，其中，溫度和 CO2 濃度都必須控制在特定水平，必須配備相應控制器的培養系統才能滿足這項要求。
圖 2：左圖：正置顯微鏡的特征是：物鏡朝下，聚光鏡位于樣本之下。右圖：在一臺倒置顯微鏡上，這項設置反過來會為用戶提供更多的空間，并確保物鏡靠近樣本。
您的樣本尺寸如何呢？
顯微鏡樣本尺寸包括：長度、寬度和高度。鑒于組織切片等樣本僅在 X、Y 軸上成像，還有些應用領域需要在 Z 軸上獲取圖像。要實現活細胞的三維成像，建議配備電動物鏡轉換器，其能夠引導樣本逐步穿過焦點。成像軟件應能夠重建單幅圖像，以實現三維觀察。
針對活細胞，必須考慮尺寸、時間。在這種情況下，系統穩定性則變成了另一個重要特征。由于圖像獲取期間的溫度變化會對成像系統造成影響，因而必須采取有效的防范措施。自動對焦調整，例如，Adaptive Focus Control (AFC) 能夠彌補這些溫度升高造成的影響，并始終定位預定義焦點。
圖 3：在長期延時圖像獲取過程中，Adaptive Focus Control (AFC) 能夠自動穩定顯微鏡焦點。如果攜帶樣本的蓋玻片因熱活動等原因而發生位置變化，那么，傳感器能夠檢測到 LED 光束 (850 nm) 的移動情況。
哪種反差觀察法*適用于您的樣本呢？
運用反差度較低的顯微鏡觀察大部分細胞，尤其是動物細胞時，無法觀察到細節。此時，研究人員必須采用反差觀察法來解決這個問題。相差 (PH) 和微分干涉相差 (DIC) 能夠控制光束穿過樣本以增加反差，此外，您也可以用熒光染料對其進行染色（免疫熒光法），從而分別使用熒光蛋白進行觀察。
根據反差觀察法，顯微鏡需要特殊設備；例如，相差觀察法需要特殊的物鏡，而 DIC 則需采用切入光路的特殊棱鏡。針對熒光顯微鏡，需要配備特殊的濾光塊，確保適當長度的光波能夠抵達并退出樣本。
圖 4：利用不同的反差觀察法獲取不同系列的神經元細胞。從左到右依次為：明場、DIC、相差、熒光
光源如何呢？
反差觀察法的選擇也決定了光源。利用鹵素燈或 LED 照明裝置可以為常規明場顯微檢測、相差和 DIC 觀察法提供透射光照明，還可以使用 LED 照明裝置或借助汞、氙或汞金屬鹵化物燈進行熒光顯微檢測。
您是否需要記錄或發布檢測結果？
如果您需要給樣本拍照或進行活細胞成像，則需要一臺數碼顯微鏡照相機，尤其在熒光活細胞成像時，推薦運用靈敏的照相機*大程度減少造成細胞受損的激發光數量。除了完善的 CCD 和 EMDDC照相機之外，如今，sCMOS 照相機也因其高量子效率和采集速度而在相關領域占據了一席之地。
此外，大視場 (FOV) 有助于更迅速地尋找感興趣區域，同時，成像的細胞數量也將進一步增加?，F代化研究顯微鏡的特征包括：照相機端口搭載 19mm 視場，后者與 19mm sCMOS 照相機芯片實現**匹配。
視頻：19mm 視場的優勢
通常，僅為樣本拍照是遠遠不夠的，還需要對獲取的數據進行分析。為此，簡單易用的成像和分析軟件有助于獲取定量數據，并進行可靠的數據分析。
您是否要在顯微鏡上進行細胞操作？
近幾年來，對樣本進行光操作已經變得非常普遍。這項技術意味著，研究人員不僅能夠觀察到活細胞，而且還可以借助光對其進行處理。例如，熒光漂白恢復 (FRAP) 有助于解密復雜的動態細胞過程。對于這些光操作技術，通常需要采用額外的光源，后者必須集成到顯微鏡的光路之中。
徠卡顯微系統的無限遠光路接口是一項通用型解決方案，能夠將額外的光源接入顯微鏡光路之中，而且不會對圖像質量造成影響，例如，FRAP、光轉換、光消融或光遺傳學等。運用適當的適配器，研究人員甚至可以連接自制的設備。
圖 5：Leica WF FRAP 模塊（左圖的黑盒子）可以通過Infinity無限遠接口與倒置研究型顯微鏡 Leica DMi8 相連
您的采購預算是多少？
如果您是需要購置顯微鏡，還需考慮一個重要問題：您手里有多少資金可以用于購置顯微鏡。有些顯微鏡供應商常常會提供適用于特殊應用領域的固定配置。然而，您無需為一切用不到的固定配置組件“買單”。這就是自由配置組件價格低于固定配置顯微鏡系統的原因所在。
此外，隨著時間的推移，您對顯微鏡的要求可能會發生變化。在這種情況下，一個可以升級的系統將具備特殊優勢，而預定義和固定配置將會使應用領域受到限制。可升級性為您日益變化的需求提供了自由和靈活性。
綜合考慮以上因素，模塊化顯微鏡平臺，例如，Leica DMi8，能夠令研究人員在研究初期擁有一臺能夠負擔得起的顯微鏡系統，這個系統隨著未來需求的變化，還可以升級和完善。
圖 6：由于 Leica DMi8 具有模塊性，因此，它可以依據研究人員的需求予以配置。此外，如果未來的要求有所變化，這臺顯微鏡亦可升級。
誰將使用這臺顯微鏡？
顯微鏡的用戶范圍很廣，層次不一，尤其在高校中，顯微鏡的用戶既有富有經驗的“老手”，亦有毫無經驗的“新手小白”。因此，一個簡單易用的顯微鏡系統搭載一款直觀軟件，例如，Leica Application Suite X (LAS X)，有助于確保用戶快速入門，并迅速獲取數據。例如，面向工作流程的設計、圖像分析向導以及外圍設備無縫集成到系統之中，這些優勢都會簡化您的工作。