显微镜

显微镜是人类各个时期最伟大的发明物之一。在它发明出来之前,人类关于周围世界的观念局限在用肉眼,或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。
(1)镜座:是显微镜的底座,用以支持整个镜体。
(4)防热 防热的目的主要是为了避免热胀冷缩引起镜片的开胶与脱落。
部分获奖作品一等奖作品: 《斑马鱼脑部的神经元与血管》
《凤舞九天》
作品简介:
本图为果蝇卵巢免疫荧光染色结果,由卵巢末端的germarium和其后连接的4个egg chamber组成。蓝色dapi染料标记了egg chamber中正在发育的生殖细胞,红色标记了细胞骨架中的hts蛋白,在egg chamber表面的卵泡细胞中有表达,绿色标记了核膜上表达的laminc蛋白。该图展示了germarium中生殖干细胞的分布及其niche,对于我们研究干细胞的繁殖和分化调节有着重要作用【仪器的历史】早在公元前一世纪,人们就已发现通过球形透明物体去观察微小物体时,可以使其放大成像。后来逐渐对球形玻璃表面能使物体放大成像的规律有了认识。
1590年,荷兰和意大利的眼镜制造者已经造出类似显微镜的放大仪器。
1611年
kepler(克卜勒):提议复合式显微镜的制作方式。
1665年
hooke(胡克):「细胞」名词的由来便由虎克利用复合式显微镜观察植物的木栓组织上的微小气孔而得来的。
1674年
leeuwenhoek(列文胡克):发现原生动物学的报导问世,并于九年后成为首位发现「细菌」存在的人。
1833年
brown(布朗):在显微镜下观察紫罗兰,随后发表他对细胞核的详细论述。
1838年
schlieden and schwann(施莱登和施旺):皆提倡细胞学原理,其主旨即为「有核细胞是所有动植物的组织及功能之基本元素」。
1857年
kolliker(寇利克):发现肌肉细胞中之线粒体。
1876年
abbe(阿比):剖析影像在显微镜中成像时所产生的绕射作用,试图设计出最理想的显微镜。
1879年
flrmming(佛莱明):发现了当动物细胞在进行有丝分裂时,其染色体的活动是清晰可见的。
1881年
retziue(芮祖):动物组织报告问世,此项发表在当世尚无人能凌驾逾越。然而在20年后,却有以cajal(卡嘉尔)为首的一群组织学家发展出显微镜染色观察法,此举为日后的显微解剖学立下了基础。
1882年
koch(寇克):利用苯安染料将微生物组织进行染色,由此他发现了霍乱及结核杆菌。往后20年间,其它的细菌学家,像是klebs and pasteur(克莱柏和帕斯特)则是藉由显微镜下检视染色药品而证实许多疾病的病因。
1886年
zeiss(蔡氏):打破一般可见光理论上的极限,他的发明--阿比式及其它一系列的镜头为显微学者另辟一新的解像天地。
1898年
golgi(高尔基):首位发现细菌中高尔基体的显微学家。他将细胞用硝酸银染色而成就了人类细胞研究上的一大步。
1924年
lacassagne(兰卡辛):与其实验工作伙伴共同发展出放射线照相法,这项发明便是利用放射性钋元素来探查生物标本。
1930年
lebedeff(莱比戴卫):设计并搭配第一架干涉显微镜。另外由zernicke(卓尼柯)在1932年发明出相位差显微镜,两人将传统光学显微镜延伸发展出来的相位差观察使生物学家得以观察染色活细胞上的种种细节。
1941年
coons(昆氏):将抗体加上萤光染剂用以侦测细胞抗原。
1952年
nomarski(诺马斯基):发明干涉相位差光学系统。此项发明不仅享有专利权并以发明者本人命名之。
1981年
allen and inoue(艾伦及艾纽):将光学显微原理上的影像增强对比,发展趋于完美境界。
1988年
confocal(共轭焦)扫描显微镜在市场上被广为使用。【几种特殊显微镜简介】■暗视野显微镜 
 暗视野显微镜由于不将透明光射入直接观察系统,无物体时,视野暗黑,不可能观察到任何物体,当有物体时,以物体衍射回的光与散射光等在暗的背景中明亮可见。在暗视野观察物体,照明光大部分被折回,由于物体(标本)所在的位置结构,厚度不同,光的散射性,折光等都有很大的变化。
■相位差显微镜
 相位差显微镜的结构:
相位差显微镜,是应用相位差法的显微镜。因此,比通常的显微镜要增加下列附件:
(1) 装有相位板(相位环形板)的物镜,相位差物镜。
(2) 附有相位环(环形缝板)的聚光镜,相位差聚光镜。
(3) 单色滤光镜-(绿)。
各种元件的性能说明
(1) 相位板使直接光的相位移动 90°,并且吸收减弱光的强度,在物镜后焦平面的适当位置装置相位板,相位板必须确保亮度,为使衍射光的影响少一些,相位板做成环形状。
(2) 相位环(环状光圈)是根据每种物镜的倍率,而有大小不同,可用转盘器更换。
(3) 单色滤光镜系用中心波长546nm(毫微米)的绿色滤光镜。通常是用单色滤光镜入观察。相位板用特定的波长,移动90°看直接光的相位。当需要特定波长时,必须选择适当的滤光镜,滤光镜插入后对比度就提高。此外,相位环形缝的中心,必须调整到正确方位后方能操作,对中望远镜就是起这个作用部件。
■视频显微镜
 将传统的显微镜与摄象系统,显示器或者电脑相结合,达到对被测物体的放大观察的目的。
最早的雏形应该是相机型显微镜,将显微镜下得到的图像通过小孔成象的原理,投影到感光照片上,从而得到图片。或者直接将照相机与显微镜对接,拍摄图片。随着ccd摄像机的兴起,显微镜可以通过其将实时图像转移到电视机或者监视器上,直接观察,同时也可以通过相机拍摄。80年代中期,随着数码产业以及电脑业的发展,显微镜的功能也通过它们得到提升,使其向着更简便更容易操作的方面发展。到了90年代末,半导体行业的发展,晶圆要求显微镜可以带来更加配合的功能,硬件与软件的结合,智能化,人性化,使显微镜在工业上有了更大的发展。
■荧光显微镜
 在萤光显微镜上,必须在标本的照明光中,选择出特定波长的激发光,以产生萤光,然后必须在激发光和萤光混合的光线中,单把萤光分离出来以供观察。因此,在选择特定波长中,滤光镜系统,成为极其重要的角色。
萤光显微镜原理:
(a) 光源:光源幅射出各种波长的光(以紫外至红外)。
(b) 激励滤光源:透过能使标本产生萤光的特定波长的光,同时阻挡对激发萤光无用的光。
(c) 萤光标本:一般用萤光色素染色。
(d) 阻挡滤光镜:阻挡掉没有被标本吸收的激发光有选择地透射萤光,在萤光中也有部分波长被选择透过。
■偏光显微镜
偏光显微镜是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜。凡具有双折射的物质,在偏光显微镜下就能分辨的清楚,当然这些物质也可用染色法来进行观察,但有些则不可能,而必须利用偏光显微镜。
(1)偏光显微镜的特点
将普通光改变为偏振光进行镜检的方法,以鉴别某一物质是单折射(各向同行)或双折射性(各向异性)。双折射性是晶体的基本特性。因此,偏光显微镜被广泛地应用在矿物、化学等领域,在生物学和植物学也有应用。
(2)偏光显微镜的基本原理
偏光显微镜的原理比较复杂,在此不作过多介绍,偏光显微镜必须具备以下附件:起偏镜,检偏镜,补偿器或相位片,专用无应力物镜,旋转载物台。
■超声波显微镜
 超声波扫描显微镜的特点在于能够精确的反映出声波和微小样品的弹性介质之间的相互作用,并对从样品内部反馈回来的信号进行分析!图像上(c-scan)的每一个象素对应着从样品内某一特定深度的一个二维空间坐标点上的信号反馈,具有良好聚焦功能的z.a传感器同时能够发射和接收声波信号。一副完整的图像就是这样逐点逐行对样品扫描而成的。反射回来的超声波被附加了一个正的或负的振幅,这样就可以用信号传输的时间反映样品的深度。用户屏幕上的数字波形展示出接收到的反馈信息(a-scan)。设置相应的门电路,用这种定量的时间差测量(反馈时间显示),就可以选择您所要观察的样品深度。
■解剖显微镜
 解剖显微镜,又被称为实体显微镜或立体显微镜,是为了不同的工作需求所设计的显微镜。利用解剖显微镜观察时,进入两眼的光各来自一个独立的路径,这两个路径只夹一个小小的角度,因此在观察时,样品可以呈现立体的样貌。解剖显微镜的光路设计有两种: the greenough concept和the telescope concept。解剖显微镜常常用在一些固体样本的表面观察,或是解剖、钟表制作和小电路板检查等工作上。
■共聚焦显微镜
从一个点光源发射的探测光通过透镜聚焦到被观测物体上,如果物体恰在焦点上,那么反射光通过原透镜应当汇聚回到光源,这就是所谓的共聚焦,简称共焦。共焦显微镜[confocal laser scanning microscope(clsm或lscm)]在反射光的光路上加上了一块半反半透镜(dichroic mirror),将已经通过透镜的反射光折向其它方向,在其焦点上