一、引言
奥林巴斯倒置显微镜IX81是专为高端生命科学研究而打造的全电动化显微成像平台,其核心优势不仅体现在主机系统的光学精度与机械稳定性上,更依赖于丰富灵活的附件配置系统。IX81通过模块化设计理念,允许用户根据不同实验需求选配多种附件,包括物镜、相机、光源、滤光系统、观察镜筒、成像接口、控制单元及环境调控设备等,从而构建出高度定制化的显微成像系统,支持从基本明场到复杂共聚焦、多维时间序列、活细胞实验等多种研究场景。
本文将系统介绍奥林巴斯IX81显微镜各类附件的配置形式、结构特点、功能适配及典型应用,帮助科研人员理解其配置策略并实现高效利用。
二、物镜系统附件
1. UIS2系列物镜
IX81支持奥林巴斯UIS2无限远光学系统全系列物镜,具备高分辨率、色差校正好、平场性优等特点。常见配置如下:
UPLSAPO系列(高分辨超复消色差)
如 UPLSAPO 60X Oil NA=1.42,适用于高端荧光成像与亚细胞研究。PLAPON系列(高数值孔径油镜)
如 PLAPON 100X Oil NA=1.45,分辨率极高,用于极细微结构观察。LUCPLFLN系列(长工作距离相差物镜)
适合培养皿内活细胞无染色观察。LCACHN系列(经济型相差物镜)
适合教学或标准细胞培养观察。
2. 物镜转换器
电动六孔转换器:支持软件控制物镜切换,提高多倍率自动成像效率。
手动转换器:成本较低,适用于固定倍率应用。
三、观察镜筒附件
1. 三目镜筒
U-TR30-2:常用标准三目,30°倾角观察,支持80:20或100:0光路分配。
U-TTIR:适合对接共聚焦或数字相机使用,直视光路设计。
U-TBI-3:用于双相机输出或特殊用途设备扩展。
2. 双目/单目镜筒
适用于仅需目视观察场景,如教学、示教或质检应用。
3. 目镜
常用目镜倍率有10X、15X,视场数20或22。
可选配目镜测微尺、目镜摄影适配环等。
四、相机接口与成像附件
1. C-Mount摄影接口
提供 0.35x / 0.5x / 0.63x / 1.0x 缩放比例,适应不同相机传感器大小。
2. 适配相机类型
CCD:适合低光成像。
sCMOS:高速度、大视野、多通道实验。
EMCCD:极低光照活细胞荧光实验。
冷却型相机:适合长时间曝光、弱信号采集。
3. 双相机拓展端口
使用U-DP双输出模块或U-TDU反射分光装置,支持荧光+明场同时采集,或双光谱通道成像。
五、光源与照明附件
1. 明场光源
卤素灯(12V 100W):高显色性,适合明场、相差、DIC成像。
LED光源:寿命长、能耗低,色温稳定,适合教学或常规成像。
2. 荧光光源
金属卤素灯(U-HGLGPS等):宽光谱输出,适合多通道激发。
高功率LED模块:配合不同波段LED,可实现独立波段激发(如DAPI、FITC、TRITC)。
激光激发模块:用于共聚焦、高精度成像场景。
3. 光阑与滤光系统
电动或手动荧光滤光块(DAPI/FITC/TXRED/CY5等)。
多通道滤轮(电动控制)用于快速多波段切换。
ND中性密度片用于光强控制。
六、观察模式附件
1. 相差观察附件
相差物镜(内嵌相位环)
环形相差光阑(安装在聚光器上)
相差转盘或插板(手动/电动)
2. 差分干涉(DIC)模块
起偏器、检偏器、Nomarski棱镜
专用DIC物镜(含棱镜插槽)
3. 荧光观察附件
滤光块组、电动切换器、反射镜组
荧光观察镜筒接口与CCD适配器
4. 其它观察附件
暗场聚光器、偏振片
高反差附件(Hoffman Modulation Contrast)
七、电动控制系统附件
1. 电动Z轴驱动
纳米级调焦精度
用于Z-stack三维采集、共聚焦切片、时间序列对焦保持
2. ZDC自动对焦系统
红外激光反射式自动对焦
实时保持焦点位置不漂移
特别适用于活细胞长时间成像、温控实验
3. 电动载物台
X-Y行程最大达120mm × 75mm
精度可达±0.1μm,支持点阵扫描、多孔板高通量成像
4. 控制模块
U-CDB控制盒:控制光源、快门、物镜等
软件控制(cellSens/MetaMorph):实现多附件同步控制、实验编排、宏定义
八、环境控制与样品适配附件
1. 恒温环境舱
控制温度、湿度、CO₂浓度
适用于活细胞、胚胎发育等实验
2. 培养皿适配器
兼容35mm培养皿、6/12/24孔板、玻片等
电动平台固定器具可快速更换样本类型
3. 微流控平台接口
适配芯片夹具、电极通道、药物灌流接口等
与微流控装置协同操作
九、成像分析与软件附件
1. Olympus cellSens平台
控制显微镜全部附件
多维数据采集(XYZTλ)
自动图像拼接、去卷积、定量分析
2. MetaMorph或第三方软件
支持宏命令、多相机同步、条件触发
可配合图像分析、细胞计数、轨迹追踪等功能模块
3. 图像存储与导出附件
支持高速SSD、本地硬盘、NAS
图像格式:TIFF、JPEG、OME-TIFF、AVI等
可自动命名、批量导出、云同步
十、配置示例
配置一:基础细胞成像系统(适用于教学与细胞培养观察)
IX81主机
LUCPLFLN 10X / 20X PH物镜
手动相差环
LED明场光源
U-TR30-2三目镜筒
0.63x摄影接口 + CMOS相机
手动聚焦平台
配置二:高通量多通道荧光成像系统(适用于药物筛选)
电动IX81机架
UPLSAPO 20X / 40X / 60X物镜组
金属卤素荧光光源
多通道滤光片组 + 电动滤轮
电动Z轴 + ZDC自动对焦
电动X-Y平台 + 多孔板适配器
cellSens Dimension软件
高分辨率sCMOS相机
配置三:高分辨共聚焦成像系统(用于亚细胞成像)
IX81共聚焦接口模块
PLAPON 100X Oil物镜
激光扫描头(488/561/640nm)
激光共聚焦软件套件
冷却型EMCCD相机
环境控制舱(37°C/5% CO₂)
十一、附件配置的策略建议
按功能需求配置:如是否需要荧光、相差、DIC等模式。
按预算规划选择:从基础配置到高端定制,逐步升级。
保证模块兼容性:所有附件需符合IX系列接口标准。
优先考虑自动化能力:电动平台、自动对焦、滤片轮可大幅提高效率。
为未来扩展预留接口:如双相机端口、共聚焦模块接口等。
十二、结语
奥林巴斯倒置显微镜IX81通过其极强的附件模块拓展能力,为用户提供了从基本成像到前沿科研的完整解决方案。不同功能的附件之间可实现无缝集成,支持多种观察方式和实验需求,构建出多样化、高性能、可扩展的实验平台。无论是高校教学、基础科研还是先进药理研究,IX81均可通过合理附件配置,充分释放其平台级能力,在现代显微成像中发挥关键作用。