Оптические микроскопы и их классификация

В настоящее время мир оптической микроскопии многообразен, увлекателен и крайне интересен. В условиях конкуренции производители стараются повышать качество выпускаемых систем, улучшать их дизайн и пользовательский интерфейс, а также встраивать современные электронные компоненты и высокотехнологичные решения. Однако базовый принцип построения всех систем остается верным микроскопу Аббе 1847 года, когда компания Carl Zeiss произвела свой первый микроскоп.

Рассмотрим классификацию оптических микроскопов. Конечно, слово «классификация» обычно обозначает твердое и строгое деление по классам. Но в мире микроскопии границы классов весьма размыты и некоторые приборы можно отнести к нескольким категориям одновременно. Однако, мы постараемся описать базовую классификацию каталогов всех производителей.

Прежде всего микроскопы делят по классам. Обычно под классами подразумеваются «Учебный», «Рутинный», «Лабораторный» и «Исследовательский». Как видно из названий, на микроскопы различных классов возложены определенные задачи.

Надо заметить, что оптические микроскопы – это модульные системы. На базе некоторых моделей (к примеру, лабораторных микроскопов Olympus серии BX-43) можно развить конфигурацию до исследовательского класса оборудования. Но это скорее исключение, чем правило.

 

Учебные микроскопы

Учебный микроскоп Olympus CX21
Учебный микроскоп Olympus CX21

Учебные микроскопы предназначены для обучения молодых специалистов основам работы с микроскопом. Они не позволяют решать практически никакие прикладные задачи. Эти микроскопы самые дешевые, в них всегда используются фиксированные компоненты, которые практически невозможно поменять. Конфигурация таких микроскопов уже определена на заводе. Они обладают слабыми осветителями, объективами с низким числовым значением апертуры, а также, в основном, пластиковыми линзами. Применять их для любых лабораторных задач не целесообразно из-за низкого функционала и плохого качества оптических компонентов.

 

Рутинные оптические микроскопы

Рутинный микроскоп Olympus CX31
Рутинный микроскоп Olympus CX31

Рутинные оптические микроскопы – это базовые модели. Они позволяют решать задачи простого контроля (изучение анализов в ЛПУ и КДЛ, базовые исследования шлифов в материаловедении и т.п.). Эти микроскопы обладают хорошим качеством изображения, но не позволяют (или ограниченно позволяют) менять конфигурацию системы. Обычно они поставляются с предустановленными конденсорами (простейшие конденсоры, преднастроенные на объективы микроскопа) и не имеют фотовыхода. Они оснащены источником света достаточным для проведения рутинной работы, но не предназначенным для каких-либо прикладных научных задач.
Построить специализированную систему на базе рутинного микроскопа сложно или же совсем невозможно. Следовательно, если вы планируете решать различные задачи используя один микроскоп, необходимо обращаться к «лабораторному» или «исследовательскому» классу.

 

Лабораторные микроскопы

Лабораторный микроскоп Olympus BX43
Лабораторный микроскоп Olympus BX43

Лабораторные оптические микроскопы занимают место между рутинными и исследовательскими моделями. Они обладают модульным принципом построения, в результате чего позволяют вносить изменения в конструкцию базовой модели (к примеру, можно добавить отраженный свет или флуоресценцию). Являются прекрасным выбором по соотношению цена/качество/возможности прибора. Лабораторных микроскопов всегда большинство в любом НИИ/университете или медицинском центре. Обычно, с целью экономии такие микроскопы не оснащаются моторизованными компонентами, но это не влияет на производительность или качество получаемого изображения. Для примера, ниже приведена страница из каталога Olympus, показывающая возможные конфигурации лабораторного микроскопа BX-43. Как вы можете увидеть, на базе одного микроскопа можно создать прекрасную систему для решения различных задач от простого анализа гистологических препаратов в проходящем свете до получения мультиканальной флуоресценции или кариотипирования.

 

Исследовательские оптические микроскопы

Исследовательский микроскоп Olympus BX63
Исследовательский флуоресцентный микроскоп Olympus BX63, с компьютером и программным обеспечением

К исследовательским микроскопам относятся топовые модели систем различных брендов. Основное отличие исследовательских систем от лабораторных – это возможность реализации различных методик на базе одного микроскопа. Штативы исследовательских микроскопов позволяют вводить неограниченное количество источников освещения, начиная с простой галогенной лампы и заканчивая мощными лазерами. Также у штативов есть несколько фотовыходов для подключения различных камер (к примеру, цветной для регистрации видимого спектра, черно-белой высокочувствительной камеры для регистрации флуоресценции и ФЭУ для регистрации конфокального сигнала лазера).

Обычно такие микроскопы обладают полной моторизацией (XYZ перемещения, револьвер объективов или турели фильтров) или частичной (фокусировка по оси Z). Более того, на базе исследовательских микроскопов возможно построение конфокальных микроскопов, микроскопов для нейрофизиологии, систем с микроманипуляторами для ЭКО и т.п. Это высокотехнологичные, очень сложные и дорогие системы, позволяющие решать огромное количество задач.