Фазовый и поляризационный контраст на Olympus BX43: пошаговая настройка для безупречного изображения

Современный биологический микроскоп BX43 компании Olympus задуман как универсальная платформа, позволяющая за минуты переходить от обычного светлопольного наблюдения к сложным методам контрастирования. Чаще всего в рутинной клинической и исследовательской практике требуются фазовый и поляризационный контраст. Первый делает видимыми неокрашенные прозрачные клетки, второй — подчёркивает анизотропные структуры вроде коллагеновых волокон или кристаллов. Несмотря на продуманную эргономику штатива, достижение максимального качества изображения зависит от правильного подбора насадок, точной калибровки оптического тракта и умения минимизировать артефакты. Ниже приведена подробная инструкция, охватывающая все этапы подготовки BX43 к работе в двух ключевых режимах, а также советы по мгновенному переключению между ними без потери фокуса и настроек.

Подбор и установка насадок, фильтров и фазовых пластин

Выбор фазового комплекта

• Фазовые объективы. Для BX43 доступны UIS-2 PlanApoPh 10×/0,25 NA, 20×/0,40 NA, 40×/0,65 NA и 100×/1,30 NA (иммерсионный). Чем выше числовая апертура, тем лучше контраст, но тем критичнее точность юстировки.

• Кольцевые диафрагмы. Вставляются в специальный револьвер конденсора U-LCAC 2. Каждая позиция промаркирована «Ph1», «Ph2», «Ph3», «BF» (bright field).

• Держатель фазовых пластин. Для ускорения работы лучше использовать многоячеечную кассету U-CPA2–5, принимающую сразу три пластины под разные увеличения.

Комплект для поляризации

• Нижний поляризатор. Модель U-POL заменяет стандартную люминесцентную шторку и вращается на 360 °.

• Верхний анализатор. Съемный блок U-AN360 поставляется на магнитном креплении; шаг шкалы — 1 °.

• Компенсирующие пластины λ и λ/4. Вставка U-CW позволяет оценивать оптическую ретардацию и толщину волокон.

Где приобрести? Полный фазово-поляризационный комплект для Olympus BX43 без проблем заказывается в Microscope One. Поставщик формирует индивидуальные наборы, сразу подгоняя код револьвера под ваши объективы и маркируя пластины, чтобы технический персонал не тратил время на подбор аксессуаров после доставки.

Монтаж на штатив

1. Отключите питание, снимите предметный столик.

2. Завести в паз конденсор U-LCAC 2 и зафиксировать прижимным винтом, убедившись, что револьвер свободно щёлкает по позициям.

3. Установить фазовые объективы в револьвер; порядковый номер на ободке объектива должен совпадать с маркировкой пластин.

4. Вернуть столик, надеть поляризатор вместо стандартного фильтра, защёлкнуть анализатор в посадочное окно.

Регулировка освещения и тонкая калибровка оптического тракта

Настройка фазового контраста

1. Отстройка по Кёллеру. В режиме BF сузить полевую диафрагму, сфокусировать её изображение на образце, затем центрировать источник света винтами держателя лампы.

2. Центровка конденсора. Выбрать Ph1, поставить объектив 10× / Ph1, слегка дефокусировать. Черное кольцо диафрагмы должно точно совпасть со светлым кольцом объектива; совместить их двумя юстировочными винтами.

3. Синхронизация для больших NA. Перейти на 40×/Ph3, повторить процедуру; если кольца не совмещаются, откорректировать только конденсор, а не головку.

4. Контроль контраста. Вставить тест-слайд с фазовыми кольцами (grating target). При правильной настройке центральная зона изображения станет серой без радужных ореолов.

Калибровка поляризационного канала

1. Полностью открыть полевую диафрагму, выбрать объектив 10× PlanAchrom.

2. Провернуть поляризатор до абсолютного минимума яркости (положение «крестовое поле»).

3. Ввести пластину λ и наблюдать сдвиг интерференционных цветов; если оттенок неоднороден, провернуть анализатор на доли градуса для выравнивания.

4. Зафиксировать найденное положение винтом-зажимом, чтобы в дальнейшем поляризатор вращался независимо.

Поведение различных образцов и способы устранения артефактов

Распространённые объекты в фазе

• Живые культуры клеток — наиболее качественный контраст достигается при минимальном уровне освещения (во избежание фототоксичности).

• Срезы неокрашенной почки — при фазе возможны ореолы по границе капилляров; их уменьшают лёгким недоцентрированием конденсора в радиальном направлении.

• Спермограмма — нужен объектив 40× / Ph3 и короткая экспозиция видеокамеры (≤ 2 мс) для регистрации движения.

Анизотропные объекты в поляризации

• Коллаген — при угле анализа 45 ° к оси волокон наблюдается самый яркий голубой спектр.

• Крахмальные зерна — чёрный крест исчезает при повороте на 90 °, что даёт быстрый тест на ориентацию двойного лучепреломления.

• Фармацевтические кристаллы — применение компенсирующей пластины λ/4 подчёркивает мелкие изофольды, облегчая измерение толщины слоя.

Борьба с артефактами

• Гало-контуры — уменьшить апертурную диафрагму или чуть снять фокус, чтобы распределить фазовый сдвиг.

• Неровная яркость — проверить чистоту фазовых пластин; даже пылинка толщиной 20 µm вызовет тёмную тень.

• Цветная засветка в поляризации — убедиться, что светофильтр нейтральный, а LED находится в режиме 5500 K, иначе спектр лампы создаст ложные интерференционные оттенки.

Быстрое переключение между фазовым и поляризационным режимами

Сохранение пресетов яркости

• На блоке управления BX43 выставить нужную мощность LED под фазовый 20× и нажать «MEM».

• Повторить для поляризационного 10×. Теперь яркость меняется одним кликом.

Маркерное кодирование револьвера конденсора

• Цветная точка напротив Ph-позиций, белая — противоположная BF. Позволяет мгновенно найти нужную пластину, не вглядываясь в гравировку.

Частичный вынос анализатора

• Анализатор BX43 сконструирован на магнитном салазке — его можно половинным движением вывести из поля, не трогая поляризатор. Спектр фаз вообще не изменится.

Позиционер столика

• Установите ограничительный винт по высоте, совпадающий для обоих методов; тогда смена конденсора не собьёт фокус.

Готовые макросы в ПО

• В cellSens создайте двухшаговый скрипт: «Phase → capture → insert analyzer → capture 2». Благодаря электронной метке SXDG каждый кадр сохраняет в EXIF тип контраста.

Применяя описанные шаги, вы сведёте время перенастройки BX43 к секундам, сохраните парафокальность и добьётесь стабильного качества снимков даже при серии длинных экспериментов. Если же части аксессуаров не хватает, обратитесь к специалистам Microscope One — там помогут подобрать совместимый набор фазовых и поляризационных компонентов, установить их и проведут оперативный мастер-класс для вашего персонала.