生物顯微鏡

生物顯微鏡是一種用來觀察生物切片、生物細胞、細菌以及活體組織培養、流質沉澱等也可以觀察其他透明或者半透明物體以及粉末、細小顆粒等物體的精密光學儀器。生物顯微鏡用來供醫療衛生單位、高等院校、研究院所用於微生物、細胞、細菌、組織培養、懸浮體、沉澱物等的觀察，可連續觀察細胞、細菌等在培養液中繁殖分裂的過程等。在細胞學、寄生蟲學、腫瘤學、免疫學、遺傳工程學、工業微生物學、植物學等領域中套用廣泛。其光學技術參數包括：數值孔徑、解析度、放大率、焦深、視場寬度、覆蓋差、工作距離等。這些參數並不都是越高越好，它們之間既相互聯繫又相互制約的，實際套用中應當在保證解析度的基礎上根據鏡檢的目的和實際情況來協調參數間的關係。

基本介紹

• 中文名：生物顯微鏡
• 外文名：Biological Microscope
• 管理類別：Ⅱ類
• 分類名稱：醫用手術及診斷用顯微設備

生物顯微鏡的分類

1. 按照定位級別分類。可以分為學生級、實驗級、研究級生物顯微鏡。

2. 按照目鏡的個數分類。可以分為單目型、雙目型、三目型生物顯微鏡。

按照目鏡個數分類

3. 按目鏡和移動台的相對位置分類。可以分為正置生物顯微鏡和倒置生物顯微鏡。正置(常規)生物顯微鏡的物鏡在移動台的上方，倒置生物顯微鏡的物鏡在移動台的下方。

按照目鏡和移動台相對位置分類

4. 按成像原理分類。可以分為光學生物顯微鏡和電子生物顯微鏡。

光學顯微鏡主要由目鏡、物鏡、載物台和反光鏡(集光鏡)組成。目鏡和物鏡都是凸透鏡，焦距不同。物鏡的凸透鏡焦距小於目鏡的凸透鏡的焦距。物鏡相當於投影儀的鏡頭，物體通過物鏡成倒立、放大的實像。目鏡相當於普通的放大鏡，該實像又通過目鏡成正立、放大的虛像。經顯微鏡到人眼的物體都成倒立放大的虛像。

顯微鏡的成像原理

電子顯微鏡是根據電子光學原理，用電子束和電子透鏡代替光束和光學透鏡，使物質的細微結構在非常高的放大倍數下成像。由於電子束的波長遠遠小於可見光的波長，所以即使電子束的錐角僅為光學顯微鏡的1%，電子顯微鏡的分辨本領仍遠遠優於光學顯微鏡。光學顯微鏡的最大放大倍率約為2000倍，而現代電子顯微鏡最大放大倍率已經超過了300萬倍。

電子顯微鏡

生物顯微鏡的基本結構

生物纖維鏡的結構

1. 鏡座。位於顯微鏡底部，用於支持全鏡。

2. 鏡臂。位於鏡筒後面，通常為弓形，用於支持鏡筒和搬移顯微鏡時握持部位。

3. 鏡筒。位於顯微鏡上方，上接目鏡，下接物鏡轉換器。

4. 物鏡轉換器。位於鏡筒下方的轉盤，通常有3~4個圓孔，可裝配不同放大率的物鏡，可使每個物鏡通過鏡筒與目鏡構成一個放大系統。

5. 移動台。又名載物台、工作檯或鏡台，用於放置標本。移動台上有兩個金屬壓片夾叫標本夾，用於固定玻片標本。有的載物台上裝有推片器用來移動標本，有的載物台本身可以移動。

6. 調焦裝置。為了得到清晰的圖像，必須調節物鏡與標本之間的距離，使物鏡的焦點對準標本，這一操作叫調焦。調焦通過粗準焦旋鈕和細準焦旋鈕來實現。

7. 物鏡。安裝在鏡筒下端的物鏡轉換器下方，因為它靠近被視物體，故又稱接物鏡。物鏡是決定顯微鏡性能如分辨力的最重要的構件。物鏡的作用是將標本第一次放大成倒像。一台顯微鏡備有數個物鏡，每個物鏡由數片不同球面半徑的透鏡組成。物鏡下端的透鏡口徑越小，鏡筒越長，其放大倍數越高；否則反之。物鏡有低倍物鏡和高倍物鏡，其放大倍數一般刻在物鏡的鏡筒上，例如4×、8×、10×、……、100×，分別表示4倍、8倍、10倍……、100倍。其中40-65倍叫高倍物鏡，90或100倍的稱為油浸物鏡。

8. 目鏡。安裝在鏡筒上端，因為它靠近觀察者的眼睛，又稱接目鏡。目鏡的作用是將由物鏡放大的實像進一步放大成一個起立的虛像，其作用相當於一個放大鏡。但它並不增加顯微鏡的分辨力。目鏡的視野內有一條黑線，叫做“指針”，可以指示所觀察的部位。根據需要，目鏡內也可安裝測微尺，用以測量所觀察物體的大小。一般顯微鏡備有幾個放大倍數不同的目鏡，其放大倍數刻在目鏡框線上，如5×、10×、15×等（顯微鏡的總放大倍數=物鏡放大倍數×目鏡放大倍數）。

9. 聚光鏡。安裝在移動台下方支架上，主要由聚光鏡和孔徑光闌組成。聚光鏡作用是會聚集光鏡的光線，增加標本的照明。孔徑光闌又稱光圈用來調節光線的強弱。在孔徑光闌下面，通常還有一個圓形的濾光片架，可根據鏡檢需要放置濾光片。

10. 光源。通常安裝在顯微鏡的鏡座內提供光源。

生物顯微鏡的使用方法

1. 取用和放置。從鏡箱中取出顯微鏡時，必須一手握持鏡臂，一手托住鏡座，保持鏡身直立，切不可用一隻手傾斜提攜，防止摔落目鏡。要輕取輕放，放時使鏡臂朝向自己，距桌子邊沿5-10厘米處。要求桌子平衡，桌面清潔，避免直射陽光。

2. 開啟光源。打開電源開關。

3. 放置玻片標本。將待鏡檢的玻片標本放置在移動台上，使其中材料正對聚光鏡中央。然後用彈簧壓片夾在玻片的兩端，防止玻片標本移動。再通過調節玻片移動器或調節移動台，將材料移至正對聚光鏡中央的位置。

4. 低倍物鏡觀察。用顯微鏡觀察標本時，應先用低倍物鏡找到物像。因為低倍物鏡觀察範圍大，容易找到物像並定位到需作精細觀察的部位。方法為：

1) 轉動粗準焦旋鈕，用眼從側面觀望，使鏡筒下降，直到低倍物鏡距標本0.5厘米左右。

2) 從目鏡中觀察，用手慢慢轉動粗準焦旋鈕，使鏡筒漸漸上升，直到視野內的物像清晰為止。此後改用細準焦旋鈕，稍加調節焦距，使物像最清晰。

3) 微調移動台或玻片移動器，找到欲觀察的部分。要注意通常顯微鏡視野中的物像為倒像，移動玻片時應向相反方向移動。

5. 高倍倍觀察。在低倍觀察基礎上，若想增加放大倍數，可進行高倍觀察。方法為：

1) 將欲觀察的部分，移至低倍鏡視野正中央，物像要清晰。

2) 旋轉物鏡轉換器，使高倍物鏡移到正確的位置上，隨後稍微調節細準焦旋鈕，即可使物像清晰。

3) 微調移動台或玻片移動器，定位欲仔細觀察的部位。

注意：使用高倍物鏡時，由於物鏡與標本之間距離很近，因此不能動粗準焦旋鈕，只能用細準焦旋鈕。

6. 換片。觀察完畢，如需換用另一玻片標片時，將物鏡轉回低倍，取出玻片，再換新片，稍加調焦，即可觀察。不允許在高倍物鏡下換片，以防損壞鏡頭。

顯微鏡使用注意事項

1. 顯微鏡是精密儀器，使用時必須按照操作規程，做到細心和耐心，切勿操之過急、動作過猛，以防操作失誤而損壞構件。

2. 不要用手觸摸光學玻璃部分，同時防止劇烈碰撞而損壞構件。

3. 觀察時一定要加蓋玻片，不能讓玻片上的水流到移動台上，更不能讓酸、鹼及其他化學藥品接觸顯微鏡，不能讓顯微鏡在陽光下曝曬。

4. 使用細準焦旋鈕時，如遇到不能繼續向同一方向轉動而到達極限時，不能蠻擰，應向相反方向退轉，並轉動粗準焦旋鈕，然後再用細準焦旋鈕進行細調。

5. 目鏡或物鏡如有不潔時，要用專門的鏡紙作直線方向揩拭，切勿用手指或手帕及棉布塗擦。目鏡或物鏡如沾有油污，可先用專門的鏡紙沾少許二甲苯（或無水乙醇和乙醚1∶1）擦拭乾淨，再用乾淨擦鏡紙揩拭一遍。

顯微鏡的起源

公元1680年，一個在荷蘭德夫特的市政廳門房幹了幾十年門衛工作的半老頭子，卻被當時歐洲乃至世界科技界頗具影響的英國皇家學會吸收為正式會員；接著，英國女王親筆給他寫來了賀信。一時，他從一個最普通、最平凡的人霎時間變成了震驚世界的名人。他的主要業績，就是經過自己幾十年堅韌不拔的努力和探索，發明了世界醫學史上第一架幫助人類認識自然、駕馭自然、打開微觀世界大門的顯微鏡，從此，他的這一業績始終深刻地影響著人類的生命和生活。這個令世界震驚的小人物就是1632年出生於荷蘭德夫特一個普通工匠家庭，而後成為荷蘭著名微生物學家的列文虎克。

列文虎克

早年的列文虎克由於父親的早逝，媽媽無力負擔他求學，16歲時，就來到首都阿姆斯特丹的一個雜貨鋪里當了學徒。雖然天天早起晚睡，幹著髒活累活，然而，他卻並沒有多少的怨言，因為來到這裡雖然時間不長，他卻有幸結識了雜貨鋪對面一位和善的老大爺。老人家中藏書豐富，博學多識，他給年輕的列文虎克講了許多充滿神奇色彩的新鮮而有趣的故事。他一有空暇就向老人求教，在老人那裡借閱圖書，老人也非常喜歡這個愛讀書、愛提問的好孩子。一天深夜，他正在伏案讀書時，被隔壁眼鏡店作坊的工匠磨製鏡片的沙沙作響的聲音吸引住了。他放下手中的書本，悄悄來到眼鏡作坊里。他望著工匠們磨出的一塊塊鏡片，腦際突然浮現出一個奇怪的念頭：如果能磨出一塊特殊的鏡片，讓我們能看清許多用肉眼看不清、看不到的東西該多好哇！就是這樣一個靈感似的奇想，使他下定了磨製一塊“魔鏡”的決心。從此以後，列文虎克拜一位老工匠為師，虛心求教。有一天，這位老師傅給列文虎克講了這樣一件事：老師傅的孫子有一天偶爾將兩塊磨製好的透鏡疊在一起放在一張廢紙上看上面的字，只見這些字比原來的大好多倍，老師傅馬上拿過這兩塊鏡片放在孫子頭上看頭髮，突然發現頭髮像鐵絲一樣粗。老師傅講的這件事引起列文虎克的極大興趣，他發誓一定要磨製出比眼鏡鏡片更精製、用途更廣泛的鏡片。為了達到目的，他的手磨破了，腿跪麻了。有時，手指上的鮮血順著磨破的傷口流淌，浸濕了鏡片。有時，他磨至深夜也毫無倦意，實在太累了，就蜷縮在屋角和衣而臥。功夫不負有心人，一滴汗水換來一份收穫，他的辛勤地勞動最後結出了豐收的果實，他終於磨成了兩塊光亮精巧的透鏡。他將鏡片疊起來看雞毛，只見一根雞毛上被放大了的絨毛像樹枝一樣排列著。接著，他試著將重疊在一起的兩塊鏡片間的距離上下變化，發見隨著鏡片間距離的變化，觀察的效果也不相同。那么，怎樣將這兩塊鏡片各自固定起來，同時又能自由地上下調節距離呢？為了解決這個新的難題，列文虎克一連幾天苦苦地思索著。一天，他在幹完雜貨鋪的工作後來到大街上，邊走邊思索。忽然間，他被一陣丁丁冬冬的響聲所吸引，抬頭一看發現是一家鐵鋪在打鐵。於是他來到鐵鋪里，看到了鐵匠們打制出的一件件鐵器。他想如果能讓鐵匠打制一個鐵架和一個鐵筒，將鏡片固定在鏡筒的兩頭，然後再固定在鐵架上，這樣觀察不是既省力又方便嗎？於是他找鐵匠師傅，將自己的想法告訴他們。沒過幾天功夫，列文虎克按照自己的構想所發明的第一架顯微鏡終於誕生了。正當他帶著勝利的喜悅準備磨製更精密的顯微鏡時，他卻被雜貨鋪的老闆以不務正業之名開除了。為了謀生，他只好輾轉回到了故鄉德夫特，好不容易經人介紹在市政廳的門房找到了一個當門衛的差事。他一面看門，一面繼續著他對顯微鏡的研製、改造工作。幾年之後，他終於又研製出多台更精製、完善的顯微鏡。同時，他運用自製的顯微鏡，第一次發現了血液里的血液細胞和生物王國中神奇多彩的微生物世界。於是，他將自己研製的顯微鏡和所發現的關於血液細胞和微生物的觀察實驗記載寄給了英國皇家學會。不久，他的成果終於被世界承認了。從此，這一關係著人類生命與生活的重要學科－－微生物學的研究開始步入了突飛猛進發展的新世紀。