配有电动载物台倒置显微镜的操作

1　引　言

自1674年列文·虎克研制成功了第一台光学显微镜后,显微镜作为人们观测微观世界的必备工具,在各个学科的研究及应用领域里发挥着重要作用[1-2]。传统的普通光学显微镜操作方式主要基于操作者手动操作,在科研应用及示范教学中存在着一些局限性,如精确操作难度大,难以实现连续多个视野的拼接和观察,教学过程中师生之间的交流沟通受到时空限制等。计算机技术和图像数字化技术的发展,使高像素、图像清晰的数字显微镜应运而生,目前以CCD相机为图像采集装置,集工作台自动控制、焦距自动调整、显微图像自动采集等功能于一体的自动显微镜平台系统满足了科研日益发展的需求[3-5]。为了让学生掌握此类多功能显微镜的功能和使用方法,本文以奥林帕斯倒置荧光显微镜IX-71型号为例,设计了一例以对单个视野或多个连续视野进行图像采集和分析为目的的教学实验,介绍了多功能显微镜在图像采集分析方面的应用。本台仪器配有电动载物台和成像分析系统,通过配套的Image-ProPlus升级软件系统,可以将连续移动的电动载物台拍摄的多幅图像自动缝合为一幅完整图像,从而有效扩大观察的视野,并可对图像中被染色的细胞等进行计数,也可以对其亮度、面积、长短轴、近圆度等参数进行自动化测量,以供分析。

2　实验材料与仪器

材料:细胞已经过固定、染色的96孔培养板。

仪器:带有电动载物台的倒置荧光显微镜(Olympus, IX-71)、包括Image-ProMC5. 1 Software Kit和操控自动载物台的软件包的升级Image-Pro Plus(IPP)软件。

3　实验方法和结果

3. 1　单个视野的图像采集与分析

3. 1. 1　采集单个视野的图像

打开显微镜及与之相连的计算机、载物台控制器、卤素光源的电源开关。插入软件密匙,双击打开IPP软件,点击工具条中“Aquire”主菜单下的“Stage-Pro”命令,启动操控载物台移动的控制界面“StageController”。点击该界面下“Aquire”窗口中的“Preview”预览命令,即通过安置在显微镜摄像接口的摄像头采集放大后的实像,图像信号通过电子耦合组件(Charge Coupled Device,CCD)连接口被传送给图像采集卡,在计算机芯片上进行图像处理分析,最后在计算机屏幕上显示[6]。

将96孔培养板固定到载物台上,调节光强度以目镜观察不刺眼为准。先采用低倍物镜观察,旋转粗/细螺旋调节焦距,使目镜和/或计算机显示屏中所观察的图像清晰,再旋转物镜转换器至所需的高倍物镜进行观察。当确定某一感兴趣的视野后,可进行单个视野的图像采集。点击IPP软件工具条中“Aquire”主菜单下的“Video/Digital capture”命令,启动图像的实时观察,设置曝光条件、白平衡处理等参数,使预览图像明暗适中、对比明显。随后点击“Video/Digital capture”界面下的“snap”命令,即可对当前的视野进行拍摄,图像可存储为“*.TIF”格式的文件。