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2022年的春节已接近尾声，科研的小伙伴已经开始忙碌起来了，对于新学期是不是也有新的计划，发一篇sci的文章顺利毕业，脱单flag，头发多一点点，细胞养好，科研项目进展顺利，老师能给买台心仪已久的显微镜；你想知道选择什么种类的显微镜，正置还是倒置，宽场显微镜、超高分辨率显微镜、激光共焦显微镜等等，小本本备好，我们开始了。

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不同成像原理，不同分辨率的显微镜如何选择

显微镜作为生命科学领域研究的必须工具，其结构复杂，配置繁多，根据不同的配置和结构，相应的价格有很大的差异。那很多用户在实际采购过程中，看到长串的配置不知如何去选择，怎么用合理的价格去买到一个完全能够满足自己实验需求的显微镜呢？从今天这期推文开始，将会着重介绍选择显微镜的几个关键核心问题，目的是让用户能够在自己的预算范围内选择出符合自己实验需求的显微镜。

首先要知道显微镜从开始诞生发展到现在，主要通过分辨率来划分，分为宽场显微镜、超高分辨率显微镜、激光共焦显微镜以及电镜。这一系列显微镜的分辨率从光镜的200纳米到超高与共聚焦的100多到几十纳米再到电镜的0.2纳米。

并不是说显微镜的分辨率越高，就越适合我们的研究。分辨率越高，意味着其价格和操作的难度系数是逐级增长的。那我们如何去选择一个适合我们的显微镜呢？要根据老师和用户自己样品的大小去选择。

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不同机型的选择

我们在根据样品的大小和观察的实验需求，确定了某一类型的显微镜之后。我们需要根据实验样品去选择相对应的合适机型。显微镜的主要机型，根据其光路设计的不同，主要分为体视显微镜、正置显微镜和倒置显微镜。

体视显微镜：体视显微镜，是一种具有正像立体感的显微镜，被广泛应用于材料宏观表面观察、失效分析、断口分析等工业领域。以及生物学、医学、农林、工业及海洋生物各部门。因为体视显微镜的光路设计，符合人体眼睛夹角的偏角，所以通过体视显微镜观察物体时，类似于我们眼睛的成像光路，这样会让我们看到立体的图像呈现。正是由于此设计，体视显微镜的分辨率要远低于传统的正置或倒置显微镜。体视显微镜更多的是观察小物体的宏观表象，而不是更为精细的细节。

正置显微镜：正置显微镜更多的是要配合玻片来对样品实现显微观察。如何来定义正置显微镜呢？显微镜物镜朝下，观察的样品在物镜的下方，这样的显微镜我们称之为正置显微镜。一般适用于的观察样品为：透明样品、薄的样片、生物切片、涂片等。

但由于正置显微镜的机械设计，样品位于载物台与物镜中间。低倍物镜齐焦时，与载物台之间的距离大约为三厘米左右。像无法切割的厚样品，类似矿石、零件或者是在孔板、培养皿、培养瓶中培养的细胞，就无法在正置显微镜下进行观察，那由此人们设计了倒置显微镜。

倒置显微镜：顾名思义，倒置显微镜与正置显微镜正好相反，那么定义也是相反的，物镜朝上，要观察的样品在物镜的上方，此类显微镜我们称之为倒置显微镜。我们可以看到倒置显微镜，物镜和载物台之间不再放观察的样品，样品是放于载物台的上面，所以样品的厚度就不会受到载物台与物镜之间距离的限制。因此倒置显微镜主要用于微生物、细胞、细菌、组织培养、悬浮体、沉淀物等的观察。

介绍了三种不同形式的显微镜，相信我们的老师和用户对自己的样品适用于什么类型的显微镜已经有了一个大体的判断。当我们更多的去观察样品的立体结构，对细节和分辨率没有更高追求的时候，我们通常会选择体视显微镜。当我们的样品无法制成玻片或者不能放在玻片上时，我们就去选择倒置显微镜。如果能制成玻片就选择正置。为什么说能制成玻片就去选择正置呢？因为对于倒置显微镜来说，正置显微镜的高倍数观察更方便，比如60X和100X的油镜。同时，因为它的光路要比倒置更短，搭配高分辨率聚光器后分辨率更高，对比度更好。

通过我们这期推文的介绍，老师对于选择哪种分辨率水平的显微镜，以及什么类型的显微镜会有一个较为清楚的了解。这些只是我们采购或选择显微镜的第一步，就是我们确定显微镜的类型。针对不同的观察样品，又会有其更为适应的观察方式，又有不同的光源，不同品质的物镜，供我们去选择。欲知后事如何，且听下回分解。

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导读

经过前面的几期学习，相信大家对显微镜的基础知识已经有了足够的了解，自信心提的满满的吆！接下来就可以根据实际需求来选择对应的显微镜了。

让我们一起走进ECHO显微镜的世界，挑选一台属于你的显微镜吧。

荧光电动显微镜—Revolve

ECHO显微镜颠覆了大家对显微镜的认知，是对传统显微镜设计的重新思考，是真正意义上的设计一体化和操控显示一体化，易学易用，使枯燥的实验变得简单有趣。

高分辨率3D成像，获得最佳成像效果

Revolve显微镜采用实时反卷积(DHR)，增加宽场荧光显微镜图像锐度，抑制噪声减少模糊，提高荧光检测分辨率。自动Z轴配合实时反卷积(DHR)功能，在保持高分辨率的同时，对较厚样本进行全景深扫描合成，实现3D高分辨成像。

正倒置一体，一机两用

Revolve显微镜既可以正置观察，也可以倒置观察，在正置和倒置之间自由转换。使用户不再因为样品的不同而分别购置正置和倒置两类显微镜，一机实现切片、培养皿、培养瓶和多孔板等多种样本类型的观察需求。在降低设备成本的同时，也节约了空间。试问：我还需要纠结选择买正置还是倒置吗，当然是都要喽。

智能化操作，高效便捷

Revolve显微镜采用自动荧光的方式，可以快速捕捉荧光信号，避免荧光淬灭。自动双相机系统保证了明场和荧光条件下都可以获得好的观察效果。智能化的软件使操作变得更加简单。

明场显微镜—Rebel

随着Revolve的问世，ECHO显微镜的设计理念深受用户的喜欢，但是对于没有荧光需求的用户，一款正倒置兼备的Rebel足矣。

自动细胞计数软件，无需特殊耗材

Rebel为满足更多的用户需求，特别开发了自动细胞计数软件。区别于市场上的细胞自动计数仪，Rebel兼具显微镜与计数功能于一身。不再需要特殊的观察耗材，可使用玻片、培养皿、培养瓶等耗材进行细胞自动计数。

高效便捷的网络共享方式

Rebel还具有非常高效便捷的网络共享方式，通过WIFI、Internet等多种通讯方式，可以实现实时实验教学、病例分享和多人会诊。

全电动显微镜—Revolution

针对更高级别用户需求，ECHO又推出了Revolve进阶版Revolution，正倒置一体化设计，带来更多应用场景；双相机系统保证了确保效果最优；实时反卷积功能配合高速Z-Stacking功能，提高荧光检测的分辨率。独特的触屏控制XY自动载物台功能，便于观察样品的定位；对于大样品扫描成像，电动载物台和Hyperscan功能结合,使扫描速度提升了一倍。对于活细胞的观察，活细胞工作站和多功能智能化联动，保证了活细胞长时间的观察。

最后，我们一起来看一下ECHO显微镜下的微观世界吧。

看到这样一台成像质量好，操作简单，适用范围广的显微镜，有没有心动呀，想不想体验一下操作极简，体验极佳的显微镜呀，想不想让我们珍贵的实验样本也有一个如此美轮美奂的瞬间，那就赶紧联系我们，申请试用吧，三款产品，总有一个适合你的吆！

小伙伴们，我又来了~

本期给大家带来显微镜物镜的知识。

啥是物镜，我想地球人都知道~

物镜是显微镜的灵魂所在，物镜是影响清晰度的最重要部件，先来了解下物镜的重要参数。

在选择物镜时需要考虑以下几个问题：

1、需要多大的放大倍数？

● 物镜可以根据其放大倍率分为三大类。其中包括：低倍物镜(2x、4x/5x和10x)，中倍物镜(20x、40x)和高倍物镜(60x/63x、100x)。除了物镜的放大倍率不同外，物镜使用的介质也不同。例如，对于高倍镜头(60x和100x)，经常使用浸油来获得高分辨率。放大倍率较低的镜头则采用空气作为介质。

2、选择哪种观察方式？

● 显微物镜有很多类型，应用场景也各有不同，根据观察方式的不同，也有不同种类。一般在物镜的外壳上会标注物镜的观察方式。

● BF：明场；DF：暗场；PH：相差；PO：偏光；DIC：微分干涉；FL：荧光观察(蓝、绿、紫等)；UVFL：紫外荧光观察。

3、如何选择一个成像效果好的物镜？

● ①要选择有平场矫正功能的物镜，即标有Plan。 ②主要根据色差校正的能力来判断成像效果：消色差物镜（Achromatic）：仅能校正红蓝光的色差。半复消色差物镜（FL）：能校正红绿蓝三色光的色差。全复消色差物镜（Apo）：能对红绿蓝三色光的色差校正两次，同时能校正红、蓝两色光的球差。

● 看透明切片可选择平场消色差物镜（Ach）。看荧光可选择半复消色差物镜（FL），而且有长工作距离可选，既可以看玻片也可以看培养皿。若需要更好的成像效果可选择全复消色差物镜（Apo），但Apo物镜没有长工作距离的，只适用于看玻片，不适合看培养皿或培养瓶等厚的样品。

4、对分辨率的要求是什么？

● 显微镜的分辨率是能分辨两点间的最小距离，能分辨的距离越小分辨率越高。数值孔径（NA值）与分辨率成正比，NA = n * sin α。与放大率成正比，与景深成反比。同样的放大倍数下，NA值越高越好。在工作距离都满足的情况下选择NA值高的物镜。

5、需要多长的工作距离（WD）

● 根据工作距离的不同，可以分为：①普通工作距离物镜：工作距离小，可以观察切片，但不能观察培养皿。②长工作距离物镜：用于倒置显微镜，可以满足组织、悬浮液等材料的镜检。

6、所使用的玻片或培养板的厚度是多少？

● 在标注物镜的光学类型的后面（∞/0）(210/0)，也就是斜杠后面这个数字代表的是适用玻片厚度，（∞/0.17）(210/0.17)，适用玻片厚度就是0.17毫米。如果用了不合适的盖玻片，则会出现很明显的球差（不同角度的光线没有会聚在同一高度）从而降低成像的对比度和分辨率。NA值越高的物镜对盖玻片厚度越敏感，所以要选择正规的盖玻片。有些高NA值的物镜以及长工作距离的物镜有可调的盖玻片厚度调节环可以对不同厚度的玻璃进行矫正，可用于培养皿的观察，观察时调节到相应的培养皿的厚度，或使用共聚焦培养皿，中间厚度也为0.17。

       自从美国科学家威拉德.博伊尔和乔治.史密斯于1969年发明了半导体集成电路成像技术,CCD 感应器。 CCD 数码成像对摄影产生了革命性的影响。在感光胶片之外，人们可以通过电子电路捕捉图像，这些以数字形式存在的图像更加易于处理和分发。数字图像已经成为许多研究领域中不可替代的重要工具。

      数码成像技术应用到显微镜上，以替代以往的胶卷拍摄，现在已经广泛应用了。以前我们用胶卷来进行显微拍摄，要等一卷拍完，冲洗出来才能确定拍摄的图像是否清晰，如果拍摄的图像不理想，而显微观察的样品又失效了，就需要重新制作样品，给研究工作带来很大的不便，而现在使用显微镜摄像头来拍摄显微图像，所见即所得，当时就是保存处理，甚至统计分析，极大的提高了工作效率。

显微镜摄像头的组成

      显微镜摄像头包括CCD / CMOS专业相机，图像采集处理软件，显微镜接口，数据传输线等，其中Z核心的设备是 CCD 和 CMOS 图像传感器，前者由光电耦合器件构成，后者由金属氧化物器件构成。两者都是光电二极管结构感受入射光并转换为电信号，主要区别在于读出信号所用的方法。

       CCD (Charge Coupled Device ，感光耦合组件)上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，整个 CCD 上的所有感光组件所产生的信号，就构成了一个完整的画面。 CCD 的结构分三层 ，diyi层“微型镜头”“ON-CHIP MICRO LENS”，这是为了有效提升 CCD 的总像素，又要确保单一像素持续缩小以维持 CCD 的标准面积，在每一感光二极管上(单一像素)装置微小镜片。 CCD 的第二层是“分色滤色片”，目前有两种分色方式，一是RGB原色分色法，另一个则是CMYG补色分色法。原色 CCD 的优势在于画质锐利，色彩真实，但缺点则是噪声问题。第三层：感光层，这层主要是负责将穿过滤色层的光源转换成电子信号，并将信号传送到影像处理芯片，将影像还原。

      数码成像的核心器件除 CCD ,现在越来越多的使用 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor，互补性氧化金属半导体， CMOS 和 CCD 一样同在数码相机中可记录光线变化的半导体。 CMOS 传感器中每一个感光元件都直接整合了放大器和模数转换逻辑，当感光二极管接受光照、产生模拟的电信号之后，电信号首先被该感光元件中的放大器放大，然后直接转换成对应的数字信号。 CMOS 的优势在于成本低，耗电需求少，便于制造， 可以与影像处理电路同处于一个芯片上，缺点是较容易出现杂点。

显微镜摄像头相关参数

       对 CCD / CMOS 数码成像系统的结构和原理有了一个基本了解后，我们再对成像系统的一些基本参数作一个说明。在实际应用中，很多用户对像素多少很敏感，一上来就提到我要多少万像素的成像系统，其实在专业成像应用中，像素多少只是影响成像的一个因素，还有其他很多指标，包括分辨率，感光器件大小，动态范围,灵敏度，量子效率，信噪比等。

       感光器件的面积大小是衡量显微镜摄像头质量的一个重要指标，感光器件的面积越大，捕获的光子越多，感光性能越好，信噪比越低。当前数码成像系统中较常应用的感光器件规格如下：1英寸（靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm，对角线16mm），2/3英寸， 1/2英寸，1/3英寸，另外有时也用到1/1.8英寸,1/2.5英寸的 CCD / CMOS 感光器件。

       像素是 CCD / CMOS 能分辨的Z小的感光元件，显微镜摄像头的像素由低到高有：45万左右，140万左右，200万左右，300万左右，500万左右，900万像素，甚至还有更高的达到2000万像素以上。一般来说，像素越高，图像分辨率越高，成像也就越清晰，但有时候图像分辨率达到一定程度后，就不是影响成像质量的主要指标了。比如图像分辨率高，噪声也很高时，成像质量也不会很好。暗电流是导致 CCD 噪音的很重要的因素。暗电流指在没有曝光的情况下，在一定的时间内， CCD 传感器中像素产生的电荷。我们在做荧光拍摄的时候，需要的曝光的时候比较长，这样导致 CCD 产生较多的暗电流，对图像的质量影响非常大。通常情况下通过降低 CCD 的温度来Z大限度的减少暗电流对成像的影响。Peltier制冷技术一般可将 CCD 温度降低5-30°C，在长时间拍摄或一次曝光超过5-10秒， CCD 芯片会发热，没有致冷设备的芯片，“热”或者白的像素点就会遮盖图像，图像会出向明显的雪花点。 CCD 结构设计、数字化的方法等都会影响噪音的产生。当然通过改善结构、优化方法，同样能减少噪音的产生。显微荧光或其他弱光的拍摄对 CCD 噪音的降低要求很高，应选用高分辨率数字冷却 CCD 成像系统，使其能够捕获到信号极其微弱的荧光样品图像，并且能够Z大程度的降低噪音，减少背景，提供出色的图像清晰度。所以一般在荧光及弱光观察时需要选择制冷 CCD 。

      在显微数码成像过程中，对于荧光及弱光的拍摄，除了制冷降低热噪声外，还可使用 BINNING技术提高图像的灵敏度，BINNING像素合并是一种非常有用的功能，它可被用来提高像素的大小和灵敏度，比如摄像头像素大小为5u,当经过2x2合并后，像素大小为10u，3X3合并后，像素大小为15u, 这是图像的整体像素变少了，但成像的灵敏度可提高9倍。

      动态范围表示在一个图像中Z亮与Z暗的比值。12bit表示从Z暗到Z亮等分为212＝4096个级别，16bit即分为216个级别，可见bit值越高能分出的细微差别越大，一般 CMOS 成像系统动态范围具有8-10bit, CCD 以10-12bit为主，少部分可达16bit。对动态范围进行量化需要一个运算公式，即动态范围值 = 20 log (well depth/read noise)，动态范围的值越高成像系统的性能就越好。

       量子效率也称像素灵敏度，指在一定的曝光量下,像素势阱中所积累的电荷数与入射到像素表面上的光子数之比。不同结构的 CCD 其量子效率差异很大。比如100光子中积累到像素势阱中的电荷数是50个，则量子效率为50％（100 photons = 50 electrons means 50% efficiency）。值得注意的是 CCD 的量子效率与入射光的波长有关。

      对显微镜摄像头的参数有了整体认识后，在实际应用中选择合适型号的产品就比较容易了。高分辨率显微数码成像技术在国外已有二十来年的发展历史，产品目前已比较成熟。国外的专业数码产品有多个品牌，比较的有德国的ProgRes，美国Roper Scientific的系列产品，另外OLYMPUS、NIKON、LEICA、ZEISS等显微镜厂家也有一些配套的专业数码成像系统 。其中 CCD 成像系统主要采用SONY及KODRA公司的芯片，因此相关产品性能差别不是很大。

       国内专业数码成像产品的设计制造时间还不长，但随着配套技术的成熟，100万像素以上的 CCD / CMOS 专业数码成像产品开始陆续推出，主要的专业厂家有北京的大恒、微视、杭州欧普林，广州明美等企业。北京大恒早期主要研发生产图像采集卡，目前可以量产140万像素的 CCD 摄像头，130万/200万/320万/500万像素 CMOS 摄像头，主要用到工业领域。广州明美是国内少数专业从事显微数码成像产品研发与销售的高新技术企业，由于具有雄厚的显微镜技术背景，明美推出的130万-900万系列 CMOS 专业成像系统，1/2\ 2/3 寸140万像素、300万像素的 CCD 显微镜摄像头，都专门针对显微成像的特点,对底层驱动软件进行了修正，使之显微成像操作更方便，色彩还原更真实，清晰度更高。

       显微镜摄像头一般都是在电脑上预览与保存，因此需要配套的相应的图像采集及处理软件，这方面国内由于知识产权保护等原因，很多公司对软件的开发重视程度不够，认为硬件开发出来就万事大吉了，结果很多国产的成像系统的控制调节不方便，功能有限，需要专业的操作人员才能得到好的图象，影响了市场的普及推广，不过Z近两年这种情况有了明显的改进，明美光电，欧普林科技等公司都推出了配套的功能丰富的软件系统。

2009年中，明美在国内SJ推出了采用SONY芯片的500万像素冷 CCD 显微镜摄像头MC50，其相关技术指标达到了国际知名的Roper Scientific公司MP5.0的标准，实际拍摄效果与进口产品相比也毫不逊色，操作人性化方面则更胜一筹，Z重要的是，MC50的价格只有国外同类产品的一半左右，这样会大大推动高端显微镜摄像头的应用与普及，真正打破了国外厂家在专业高端数码成像领域的垄断。

（来源：广州市明美光电技术有限公司 ）

各位大神，请问如何有效采购显微镜呀？急急急~~~

如何选择拉伸试验机?

 一般而言，可以根据GC毛细柱固定相、内径、膜厚、长度等来进行选择合适的毛细柱。

一、固定相（Stationary Phase Selectivity）

• 相似相溶原理，选用非极性的固定相分析非极性化合物。
• 如果化合物可以用不同极性的固定相分析，shou选最小极性的固定相。
• 非极性的固定相的使用寿命大于极性固定相。
• 最通用的固定相是DM-1 和DM-5。
• 对于偶极或氢键化合物，选用含腈基或聚乙二醇的固定相。
• 轻烃或yong久气体，选用PLOT 柱。
• 应用范围最广的五种固定相：DM-1，DM-5，DM-1701，DM-17 和DM-Wax，能满足90% 以上的分析应用。

一般的，尽可能避免使用污染特殊检测器的固定相，例如：腈基对于NPD，含氟固定相对于ECD。但如果厂商特别说明，比如DM-1701（含腈基）和DM-200（含氟），则可以应用于ECD、NPD、MSD 等高灵敏度检测器。

二、内径（Internal Diameter / ID）

0.25 mm                                        0.32 mm                                        0.53 mm
• 分流进样                                     • 分流/ 不分流进样                       • 替代填充柱
• GC/MS 应用                               • 柱上进样                                     • 可用于标准TCD
• 较高柱效                                     • 能承受较大体积进样                 • 痕量分析

内径增大意味着需要更多的固定相，即使膜厚相同，也有较大的样品容量，同时也意味着降低了分离能力且流失较大。小口径柱为复杂样品提供了所需的分离，但通常因为柱容量低需要分流进样。如果分离度的降低能够接受的话，大口径柱可以避免这一点。当样品容量是主要的考虑因素时，如气体、强挥发性样品、吹扫和捕集或顶空进样, 大内径柱甚至PLOT 柱可能比较合适。

同时要考虑仪器的限制和要求。 一个装配了填充柱的进样口可以用大口径毛细管柱（0.53 mm 内径）但不能用小口径柱。 专用于毛细管柱的进样口一般可以用于所有内径范围的毛细管柱。直接联用的GC/MS 和MSD 需要小口径柱，因为真空泵不能处理大口径柱的大流量。 确实查明你的整个系统看看适合那些柱内径的选择。表1 显示了各种内径毛细柱的典型特征。

三、膜厚（Film Thickness / df）
• 标准膜厚：最广泛的应用
• 薄液膜用于高沸点化合物：石化，甘油三酯，甾体等
• 厚液膜用于挥发性化合物：气体，低沸点溶剂等

一般说来, 薄膜比厚膜洗脱组分快、峰分离好、温度低，这表明它们适用于高沸点化合物、组分密集化合物或热敏化合物。

标准膜厚为0.25 到0.5 μm，对于流出达300 ºC 的大多数样品（包括蜡、甘油三脂、甾族化合物）来说分析很好。对于更高的洗脱温度，可以用0.1um 的液膜。厚膜对于低沸点化合物有利，对于流出温度在100 ºC - 200 ºC 之间的物质，用1-1.5 μm 的液膜效果较好。超厚膜（3 - 5 μm）用于分析气体、溶剂和可吹扫出来的物质,以增加样品组分与固定相的相互作用。

另一个选择厚膜的原因，是为了用大口径柱时与小口径柱保持相同分离度和保留时间（表2 是各种尺寸柱子的相比值，相比值一样则洗脱也一样），由于这个原因, 大口径柱都只有厚膜。 厚膜意味着柱里有更多物质，从而流失更多，温度极限必然随膜厚度增加而下降。

四、长度（Length）
• 25/30 m ：标准柱长，满足绝大多数应用
• 10/15 m ：通常十个组分以下简单样品的快速分析
• 50 m 以上：复杂化合物分析

一般情况，15 m 柱用于快速筛选，简单混合物或分子量极高的化合物。30 m 柱是最普遍的柱长，超长柱（50、60 或105 m）用于非常复杂的样品。柱长度在柱性能上不是一个重要参数。例如，加倍柱长，恒温条件下，分析时间则加倍，但峰分辨率仅增大约40%。如果分离效果只是比较好，但不是特别好时，有比增加柱长度更好的办法来改进分析结果：考虑更薄的膜, 优化载气流量或用程序升温，如果你还未用过这些方法，可以试一试。

分析强极性的组分时，如果样品与柱材质接触，那么峰会严重拖尾。 较厚的膜、 相对短的柱比较有利，由于较少的柱材和较厚的固定液，掩盖并屏蔽活性表面从而减少相互作用的机会。

臭氧检测仪如何选择?