Nikon Eclipse Ti относится к исследовательским инвертированным микроскопам. Его основная специализация связана с живыми клетками: наблюдение в культуральной посуде, флуоресцентная съёмка, эксперименты длительностью от минут до суток. Серия включает три модели с разной степенью моторизации, а старшая из них оснащается системой удержания фокуса Perfect Focus System.
Ниже о том, почему для таких задач нужен именно инвертированный штатив, чем различаются модели серии, как работает удержание фокуса и что подготовить в лаборатории до поставки.
Почему живым клеткам нужен инвертированный штатив
Клетки в культуре растут на дне чашки, флакона или планшета, под слоем питательной среды. Объектив прямого микроскопа подходит к образцу сверху, и между ним и клетками оказываются крышка, воздух и несколько миллиметров жидкости. Работать с большим увеличением в таких условиях крайне трудно.
В инвертированном микроскопе объектив расположен под столиком и смотрит на клетки через дно посуды. Отсюда три преимущества:
- расстояние от объектива до клеток минимально, поэтому доступны объективы с высокой апертурой;
- посуда остаётся закрытой, стерильность не нарушается;
- сверху есть свободный доступ к образцу для микроманипуляторов, смены среды или добавления реагентов прямо во время съёмки.
На столик устанавливают и инкубатор, который поддерживает температуру, влажность и уровень углекислого газа. Без него условия в посуде быстро меняются, и клетки млекопитающих реагируют на это.
Три модели серии: Ti-E, Ti-U и Ti-S
Серия построена по принципу общей оптики и разной механики.
- Ti-E. Моторизованная модель для автоматизированных экспериментов. Фокусировка выполняется перемещением моторизованной турели объективов. Систему Perfect Focus System устанавливают на эту модель.
- Ti-U. Модель с ручным управлением и несколькими выходными портами. Подходит для лабораторий, где съёмка ведётся регулярно, но полная автоматизация не требуется.
- Ti-S. Базовая модель серии для рутинных задач: контроля культур, фазового контраста, простой флуоресценции.
Все три используют оптику CFI60, рассчитанную на бесконечность. Объективы и многие принадлежности общие, поэтому лаборатория с несколькими приборами серии может переносить оптику между ними.
Штатив имеет несколько выходных портов. Свет можно направить в окуляры, на левый или правый порт, а в отдельных исполнениях есть ещё и нижний порт. Это позволяет держать на одном микроскопе две камеры разного назначения, например чувствительную монохромную для флуоресценции и цветную для окрашенных препаратов.
Ещё одна особенность конструкции состоит в многоярусной компоновке штатива. Она позволяет разместить на приборе дополнительные осветительные модули. Производитель называет среди поддерживаемых методик конфокальную микроскопию, фотоактивацию и микроинъекции.
Perfect Focus System: как прибор удерживает фокус
Главная проблема длительной съёмки: дрейф фокуса. Температура в комнате меняется на доли градуса, металл штатива расширяется, дно посуды прогибается при добавлении реагента. Смещения на микрон достаточно, чтобы при объективе с большим увеличением клетки ушли из резкости. Через несколько часов серия кадров может оказаться непригодной.
Perfect Focus System решает проблему аппаратно. Система следит за положением границы между покровным стеклом и средой с помощью луча в ближнем инфракрасном диапазоне. Как только граница смещается, привод возвращает объектив на прежнее расстояние. Коррекция идёт непрерывно, в том числе между кадрами.
Что важно знать об этой системе:
- инфракрасный луч лежит за пределами спектра возбуждения большинства распространённых красителей и не мешает флуоресцентной съёмке;
- оператор задаёт смещение от опорной границы, то есть выбирает, на какой глубине в клетке держать фокус;
- система опирается на стабильную отражающую границу. Первые версии были рассчитаны на посуду со стеклянным дном стандартной толщины, обновлённая система допускает и пластиковую посуду. Совместимость с вашей посудой лучше уточнить при заказе.
При многоточечной съёмке, когда столик обходит десятки полей в планшете, удержание фокуса экономит время на каждом поле. Программной автофокусировке по изображению нужны дополнительные кадры, а каждый лишний кадр означает лишнюю дозу света для клеток.
Освещение, флуоресценция и дополнительные модули
Микроскоп работает в проходящем и отражённом свете. Проходящий свет нужен для фазового и дифференциально-интерференционного контраста (ДИК), отражённый для флуоресценции. К прибору подключаются блоки фильтров, камеры, моторизованный столик и флуоресцентные модули: серия построена по модульному принципу.
Типовые наборы под задачи:
- Контроль культур. Фазовый контраст, объективы с большим рабочим расстоянием, цветная камера.
- Флуоресцентная съёмка фиксированных препаратов. Набор блоков фильтров под красители, монохромная камера.
- Съёмка живых клеток во времени. Модель Ti-E, удержание фокуса, моторизованный столик, инкубатор, быстрые затворы.
Последний набор самый требовательный. Все его узлы должны управляться одной программой, иначе синхронизировать затвор, смену фильтра и перемещение столика не получится.
Подготовка лаборатории и подбор конфигурации
Исследовательский инвертированный микроскоп предъявляет требования к помещению.
- Стол. Прибор с принадлежностями весит десятки килограммов. Нужен жёсткий стол, лучше антивибрационный.
- Температура. Комната со стабильным климатом, без сквозняков и прямого потока от кондиционера.
- Затемнение. Для флуоресценции нужны плотные шторы или помещение без окон.
- Газ. Для инкубатора потребуется подвод углекислого газа и место для баллона.
- Данные. Суточный эксперимент даёт десятки гигабайт изображений. Хранилище и резервное копирование планируют заранее.
Чтобы получить точное предложение, поставщику описывают типы клеток, красители, посуду, длительность экспериментов и нужное разрешение. С выбором модели серии и состава принадлежностей помогут специалисты поставщика. Данные о приборе и возможность запросить цену есть на mikroptika.ru.
После установки прибор проверяют на реальном эксперименте. Простой тест занимает ночь: поставить съёмку живых клеток с интервалом в несколько минут и утром оценить, сохранились ли резкость и жизнеспособность культуры. Если клетки делятся, а изображение чёткое на всех кадрах, это хороший признак: фокус и условия в посуде держатся стабильно.