一、引言：多模式观察是现代显微成像的基石

随着现代生物医学、细胞工程、药物筛选和发育生物学研究的不断深化，单一的显微观察方式已难以满足复杂样品的多维度分析需求。显微镜的观察方式日益趋于多样化与系统化，既要在高分辨率下获得结构细节，也要对活体样本进行非侵入式动态成像，还要在多通道荧光下实现特异性识别。

奥林巴斯IX-70作为一款高端倒置研究型显微镜，其观察方式设计灵活多样，能够通过不同的模块切换，满足多场景应用要求。无论是传统的明场观察，还是荧光、相差、微分干涉（DIC）、暗场、偏光观察等，IX-70都可通过标准化模块实现无缝转换，在保证图像清晰度的同时，实现高效数据采集与实验精度控制。

本文将系统介绍奥林巴斯IX-70支持的各类观察方式、实现原理、适用场景、模块配置、操作要点和典型应用，为用户深入理解和高效使用这款显微平台提供全面指导。

二、明场观察（Brightfield）

1. 原理简介

明场观察是最基础、最广泛应用的一种显微技术。通过从下至上的透射照明，光线穿过样本进入物镜，未经特别处理的样本在背景明亮的场景中以吸收或折射形式呈现图像。

2. 实现方式

• 使用标准物镜和透射光源；

• 不插入其他光学模块；

• 适用于所有透明或半透明样本。

3. 应用场景

• 活体细胞生长监测；

• 常规形态学观察；

• 培养液中杂质检测；

• 组织切片结构初筛。

4. 优点与限制

三、相差观察（Phase Contrast）

1. 原理简介

相差显微技术利用样品引起的相位差，通过光路系统将其转换为强度差，从而使无染色、透明结构可见。

2. 实现方式

• 安装带相差环的物镜（PH物镜）；

• 聚光系统中插入相应相差环滑片；

• 精确对准相差环与相位板。

3. 应用场景

• 活体细胞状态追踪（贴壁、分裂、运动）；

• 薄膜组织分析；

• 微生物检测与培养。

4. 特点

• 不需染色即可增强细胞结构对比；

• 成像层次分明，细胞轮廓清晰；

• 尤其适用于观察细胞核、细胞质、伪足等细微动态结构。

四、微分干涉观察（DIC / Nomarski）

1. 原理简介

DIC是基于干涉原理，通过分裂偏振光束使其通过样品产生光程差，再重叠干涉形成具有“立体浮雕”效果的图像。

2. 实现方式

• 配置偏振器、检偏器；

• 插入Nomarski棱镜；

• 物镜与聚光器需支持DIC结构。

3. 应用场景

• 亚细胞结构清晰成像；

• 观察厚组织或较大细胞样品；

• 高分辨非荧光标本观察。

4. 特点

• 成像锐利，细节丰富；

• 可视化细胞器、膜结构等；

• 对焦要求高，操作需熟练掌握。

五、荧光观察（Fluorescence）

1. 原理简介

荧光显微是通过激发特定波长的光，使带有荧光标记的样本发出二次发光并成像。IX-70支持多通道激发与发射。

2. 实现方式

• 安装荧光照明模块（如Mercury灯、LED）；

• 使用激发滤光片、发射滤光片、二向色镜；

• 配置适当的荧光物镜；

• 搭配数码成像系统采集信号。

3. 应用场景

• 蛋白表达定位（GFP、RFP等）；

• 细胞凋亡检测；

• 多标记成像（核酸、线粒体等）；

• 高通量药物筛选。

4. 优点与挑战

六、暗场观察（Darkfield）

1. 原理简介

暗场观察通过让激发光线绕开物镜，仅收集样品散射的光，从而在黑色背景上呈现明亮的图像。

2. 实现方式

• 安装暗场聚光器或插片；

• 调整聚光器中心遮光；

• 需使用高数值孔径物镜。

3. 应用场景

• 小颗粒追踪（如金纳米粒）；

• 活细胞轮廓识别；

• 血液中微粒检测。

4. 特点

• 对透明无结构样品成像优异；

• 不适合厚样品或背景杂质多的样本。

七、偏光观察（Polarized Light）

1. 原理简介

通过使用偏振光与检偏器观察样品中各向异性的结构（如晶体、生物膜、纤维等）。

2. 实现方式

• 安装偏光片、检偏片；

• 调整夹角获取最佳干涉图像；

• 使用消偏物镜或专用偏光物镜。

3. 应用场景

• 生物组织中的肌肉纤维成像；

• 结晶物结构判别；

• 材料科学中的结构应力分析。

4. 特点

• 可增强特定结构的可视性；

• 图像对比强烈、视觉效果美观；

• 要求光学元件高质量匹配。

八、多模式组合与成像系统整合

IX-70支持多观察方式叠加、快速切换，并通过电动模块或软件控制进行组合优化。

1. 明场+荧光

• 用于同时观察样本形态与荧光信号；

• 实现结构与功能的统一对比。

2. 相差+荧光

• 动态记录细胞形态+标记蛋白位置；

• 尤其适用于无染样本观察。

3. 时间序列观察

• 配合自动聚焦、拍照、滤光片切换；

• 记录细胞随时间变化的形态与信号变化。

九、观察方式选择建议

十、总结：多样观察方式赋能多维成像

奥林巴斯IX-70以其模块化、可扩展的系统设计，支持从基础到高端的多种观察方式切换与组合，全面满足现代科研对于显微成像的多样需求。从明场到荧光，从相差到DIC，从暗场到偏光，IX-70不仅是一台显微镜，更是一个多功能成像平台。