Микроскоп Bresser Science TRM-301 40x-1000x Phase Contrast

Обзор фазово-контрастного микроскопа Bresser Science TRM-301 40x-1000x Phase Contrast

Биологический микроскоп Bresser Science TRM-301 40x-1000x Phase Contrast предстал перед нами как надежный лабораторный микроскоп для исследовательской работы не только в светлом поле, но и проведения исследований методом фазово-контрастной микроскопии. Реализовать оба метода удается благодаря расширенной комплектации прибора. Кстати, при необходимости микроскоп опционально может быть дооснащен и специальным конденсором темного поля для работы в темном поле.

Итак, микроскоп Bresser Science TRM-301 40x-1000x Phase Contrast представляет собой базовую модель Bresser Science TRM-301 40x-1000x, дополнительно укомплектованную специальным фазово-контрастным набором Bresser Phase Contrast Set.

Тринокулярный биологический микроскоп с планахроматической оптикой и освещением по принципу Келлера – превосходный выбор для современной лаборатории. Подробный обзор базовой модели микроскопа Bresser Science TRM-301 40x-1000x мы делали ранее, и ознакомиться с ним можно тут.

А в этой статье давайте более подробно изучим идущий в комплекте фазово-контрастный набор, включающий в себя:

• 4 ахроматических фазово-контрастных объектива, рассчитанных на стандартную длину тубуса 160мм, с маркировкой:
  • 10х/0.25 PHP 160/-
  • 20x/0.4 PHP 160/0.17
  • 40x/0.65 PHP 160/0.17
  • 100x/1.25 Oil PHP 160/0.17
• Фазово-контрастный конденсор с числовой апертурой N.A.=1.25 с ирисовой апертурной диафрагмой и поворотным фильтродержателем
• Три цветных светофильтра (желтый, зеленый, голубой) диаметром 32мм
• Флакон кедрового иммерсионного масла с коэффициентом преломления n=1.515
• Юстировочный окуляр-телескоп
• Дополнительный адаптер

Достоинства применения фазово-контрастной микроскопии

Важнейшим достоинством метода фазово-контрастной микроскопии является уникальная возможность исследовать биологические образцы, живые клетки культуры, ткани и микроорганизмы в их естественном состоянии, не подвергая препараты искусственному окрашиванию, связыванию или другому воздействию. Метод фазового контраста позволяет визуализировать динамику происходящих в живой клетке биологических процессов с высоким контрастом и разрешением, благодаря чему удается обнаружить мельчайшие элементы, микроскопические внутренние структурные детали образцов. Широко применяется в области биологических и медицинских исследований, в частности цитологии и гистологии для изучения бесцветных прозрачных и полупрозрачных препаратов.

Фазово-контрастный микроскоп

Итак, для «апгрейда» светлопольного микроскопа до фазово-контрастного, обычные светлопольные объективы в револьверной головке микроскопа следует заменить на специальные фазово-контрастные, в задней фокальной плоскости которых (или рядом с ней) помещена специальная фазовая пластина. Кстати, различают позитивные и негативные фазовые пластины для реализации позитивного и негативного фазового контраста. В данном случае мы имеем дело с позитивной фазовой пластиной. Такие объективы формируют темное изображение на светло-сером фоне.

Фазово-контрастные объективы

Объективы ахроматические, рассчитаны на стандартную длину тубуса 160мм. 10х объектив допускает работу с покровными стеклами любой толщины, а 20х, 40х и 100х – с покровными стеклами толщиной 0.17мм.

• Рабочее расстояние объектива 10х составляет 6.6мм
• Рабочее расстояние объектива 20х составляет 1.85мм
• Рабочее расстояние объектива 40х составляет 0.64мм
• Рабочее расстояние объектива 100х составляет 0.19мм

Ввиду маленького рабочего расстояния (менее 1мм) мощных 40-кратного и 100-кратного объективов во избежание риска случайного повреждения образца или линз объективов они имеют подпружиненную конструкцию. 10х, 20х и 40х объективы сухие, а 100х объектив – иммерсионный, т.е. требует нанесения капли иммерсионного масла между препаратом и передней линзой объектива. Напомним, что иммерсионное масло в микроскопии применяется для повышения числовой апертуры объектива за счет уменьшения потерь света при преломлении и отражении. По окончании работы с микроскопом пленку иммерсионного масла следует убрать с линзы объектива чистой и сухой салфеткой или фланелевой тканью, а с препарата – салфеткой, смоченной в растворителе (ксилоле или бензине).

На линзы объективов нанесено качественное многослойное просветляющее покрытие. Если заглянуть в объективы, можно легко увидеть фазовое кольцо. Со своей стороны хочется добавить, что было бы лучше, если бы производитель укомплектовал микроскоп планахроматическими фазово-контрастными объективами. Как известно, недостатком фазово-контрастной микроскопии является появление артефактов, ореолов вокруг деталей препаратов и эффекта перехода контраста, когда наблюдаемая интенсивность не соответствует оптической разности хода (значениям показателя преломления и толщины) между исследуемым препаратом и окружающей средой.  Поэтому рационально использовать как можно более качественную оптику.

Фазово-контрастный конденсор

Следующим шагом необходимо заменить светлопольный конденсор Аббе на специальный фазово-контрастный, оснащенный специальными кольцевыми диафрагмами в его передней фокальной плоскости, соответствующими по диаметру и оптически сопряжёнными с внутренней фазовой пластинкой, помещаемой в заднюю фокальную плоскость объектива. Для этого следует ослабить юстировочные и прижимные винты в оправе-держателе конденсора, аккуратно вынуть конденсор Аббе, после чего установить фазово-контрастный и зафиксировать его с помощью соответствующих винтов. Естественно, после установки конденсор следует отъюстировать, добившись с помощью юстировочных винтов равномерного освещения поля зрения (для настройки используется 10х объектив, кольцевая диафрагма конденсора установлена в положение 0).  Далее, чтобы приступить к наблюдениям препарата методом фазово-контрастной микроскопии необходимо выполнить следующие шаги:

• Выберите объектив для проведения наблюдений
• Поверните кольцевую диафрагму (диск конденсора с конденсорными кольцами) в положение, соответствующее выбранному объективу. Для этого регулировочное колесо имеет специальные отметки 0-10-20-40-100. Система вращения клик-стоп (до щелчка) позволяет быть уверенным в правильной установке.
• После этого в окулярный тубус визуализирующей насадки вместо обычного окуляра поместите специальный юстировочный окуляр, также часто называемый фазовым телескопом. Окуляр имеет фокусировочное кольцо с насечками, вращая которое можно добиться сфокусированного четкого изображения фазовых колец.
• С помощью юстировочных винтов кольцевой диафрагмы конденсора следует добиться концентричности фазовых колец объектива и конденсора. Полная  концентричность  не  требуется,  но требуется полное перекрытие колец: светлое кольцо конденсора должно находиться внутри черного кольца в объективе.
• Данная процедура достижения концентричности колец должна выполняться для каждого объектива.

Обратим внимание, что апертурная диафрагма конденсора для работы методом позитивного фазового контраста, как правило, широко открыта.

В заключение остается лишь добавить, что микроскоп Bresser Science TRM-301 40x-1000x Phase Contrast действительно является очень достойным оптическим инструментом для лаборатории 21 века, который позволит Вам реализовать разные методы микроскопии, применяемые в области биологии и медицины.

Примеры изображений

Образец - кровь человека. Метод наблюдения - светлого поля в проходящем свете. Слева изображение в объектив 40х, справа - в объектив 100х

Образец - кровь человека. Метод наблюдения - фазово-контрастная микроскопия. Слева направо: изображение в объектив 20х, в объектив 40х, в объектив 100х

Автор обзора (текст и фото): Галина Цехмистро