光學(xué)顯微鏡作為精密光學(xué)儀器,其操作規(guī)范性直接影響成像質(zhì)量、設(shè)備壽命及用戶安全。本文結(jié)合顯微鏡的工作原理與實(shí)驗(yàn)室管理標(biāo)準(zhǔn),系統(tǒng)梳理日常操作的核心規(guī)范,涵蓋使用前準(zhǔn)備、操作流程、維護(hù)保養(yǎng)及安全注意事項(xiàng)四大模塊。
一、使用前準(zhǔn)備:奠定規(guī)范操作基礎(chǔ)
環(huán)境檢查
溫濕度控制:確保室溫20±2℃、濕度<60%,避免光學(xué)部件霉變或機(jī)械部件熱脹冷縮。
防震隔離:將顯微鏡置于專(zhuān)用防震臺(tái)或橡膠減震墊上,隔離外部振動(dòng)(如人員走動(dòng)、設(shè)備運(yùn)行)。
清潔度要求:操作區(qū)域空氣潔凈度應(yīng)達(dá)ISO 14644-1標(biāo)準(zhǔn)Class 7(≥0.5μm顆粒物≤352000個(gè)/m3),減少灰塵沉積。
設(shè)備狀態(tài)確認(rèn)
外觀檢查:
目鏡、物鏡鏡片無(wú)劃痕、指紋或污漬(必要時(shí)用長(zhǎng)纖維棉簽蘸取無(wú)水乙醇輕擦)。
載物臺(tái)、調(diào)焦機(jī)構(gòu)無(wú)異物卡滯,光源亮度可調(diào)(LED光源需預(yù)熱10分鐘穩(wěn)定)。
功能測(cè)試:
開(kāi)啟電源,驗(yàn)證光源、電動(dòng)調(diào)焦(如配備)、熒光模塊(如配備)等功能正常。
檢查物鏡轉(zhuǎn)換器旋轉(zhuǎn)靈活性,確保物鏡切換無(wú)卡頓。
樣本制備
蓋玻片使用:液態(tài)樣本(如細(xì)胞懸液)B須使用蓋玻片(厚度0.17mm),避免物鏡直接接觸液體。
樣本固定:使用專(zhuān)用夾具固定載玻片,防止觀察過(guò)程中滑動(dòng)。
二、操作流程規(guī)范:從開(kāi)機(jī)到關(guān)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)化步驟
開(kāi)機(jī)與初始化
順序操作:先開(kāi)顯微鏡主機(jī)電源,再啟動(dòng)圖像采集系統(tǒng)(如相機(jī)、軟件)。
光源校準(zhǔn):
透射光顯微鏡:調(diào)整聚光鏡高度至物鏡后焦平面(可通過(guò)貝朗特實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證)。
熒光顯微鏡:預(yù)熱汞燈/氙燈15分鐘,確保光輸出穩(wěn)定。
調(diào)焦與觀察
低倍物鏡起手:先用4×或10×物鏡對(duì)光,避免高倍物鏡直接接觸樣本。
粗調(diào)焦限制:旋轉(zhuǎn)粗準(zhǔn)焦螺旋時(shí),需時(shí)刻觀察物鏡與樣本間距,防止碰撞(建議保留≥1mm安全距離)。
細(xì)調(diào)焦優(yōu)化:切換至高倍物鏡后,僅使用細(xì)準(zhǔn)焦螺旋調(diào)焦,避免粗調(diào)焦引發(fā)樣本漂移。
圖像采集與存儲(chǔ)
參數(shù)設(shè)置:
曝光時(shí)間:根據(jù)樣本亮度調(diào)整(通常10-500ms),避免過(guò)曝或欠曝。
白平衡:使用標(biāo)準(zhǔn)白卡校準(zhǔn),確保顏色還原準(zhǔn)確。
數(shù)據(jù)管理:
圖像文件命名遵循“日期_樣本名_物鏡倍數(shù)”格式(如20250618_HeLa_40X)。
定期備份數(shù)據(jù)至專(zhuān)用服務(wù)器,避免本地存儲(chǔ)丟失。
關(guān)機(jī)與整理
光源關(guān)閉:先關(guān)顯微鏡主機(jī)電源,再拔掉電源插頭(熒光顯微鏡需待汞燈冷卻30分鐘后再關(guān))。
物鏡歸位:將物鏡轉(zhuǎn)至“八”字位置,防止灰塵落入鏡筒。
防塵覆蓋:套上專(zhuān)用防塵罩,避免空氣中的顆粒物沉積。
三、維護(hù)保養(yǎng)規(guī)范:延長(zhǎng)設(shè)備壽命的關(guān)鍵措施
日維護(hù)
清潔:
用洗耳球吹除物鏡、目鏡表面灰塵(禁用嘴吹,防止唾液腐蝕鏡片)。
清潔載物臺(tái)、調(diào)焦機(jī)構(gòu),去除殘留樣本或污漬。
功能檢查:驗(yàn)證調(diào)焦、光源、物鏡轉(zhuǎn)換等功能正常。
周維護(hù)
光路校準(zhǔn):
使用激光校準(zhǔn)儀檢查光路準(zhǔn)直性(誤差應(yīng)<0.1mrad)。
調(diào)整聚光鏡數(shù)值孔徑匹配物鏡(如100×物鏡需NA≥1.4)。
潤(rùn)滑保養(yǎng):對(duì)調(diào)焦機(jī)構(gòu)、載物臺(tái)導(dǎo)軌涂抹顯微鏡專(zhuān)用潤(rùn)滑脂。
年維護(hù)
專(zhuān)業(yè)檢修:
更換老化光源(LED光源壽命通常>20000小時(shí),汞燈<300小時(shí))。
檢測(cè)物鏡分辨率(使用星點(diǎn)板驗(yàn)證,MTF>0.4為合格)。
性能驗(yàn)證:
通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)樣片(如USAF 1951分辨率板)校準(zhǔn)系統(tǒng)分辨率。
測(cè)試圖像采集系統(tǒng)的線性度(相關(guān)系數(shù)R2>0.99為合格)。
四、安全注意事項(xiàng):規(guī)避操作風(fēng)險(xiǎn)的核心原則
電氣安全
接地保護(hù):確保顯微鏡電源插頭可靠接地,防止漏電風(fēng)險(xiǎn)。
電源適配:使用設(shè)備原裝電源適配器,避免電壓不穩(wěn)損壞電路。
光學(xué)安全
激光防護(hù):使用激光共聚焦顯微鏡時(shí),B須佩戴激光防護(hù)眼鏡(波長(zhǎng)匹配激光器輸出)。
紫外防護(hù):熒光顯微鏡觀察紫外激發(fā)樣本時(shí),需關(guān)閉室內(nèi)照明,避免紫外光泄漏。
化學(xué)安全
樣本處理:使用有機(jī)溶劑(如二甲苯)清潔樣本時(shí),需在通風(fēng)櫥內(nèi)操作。
廢液處置:染色廢液需按實(shí)驗(yàn)室規(guī)定收集,避免隨意傾倒污染環(huán)境。
五、操作人員資質(zhì)與培訓(xùn)
資質(zhì)要求
理論考核:通過(guò)顯微鏡原理、光路結(jié)構(gòu)、安全規(guī)范等理論考試(≥80分合格)。
實(shí)操認(rèn)證:完成樣本制備、調(diào)焦觀察、圖像采集等實(shí)操考核(由Z深工程師評(píng)估)。
持續(xù)培訓(xùn)
新技術(shù)培訓(xùn):每年參加至少1次顯微鏡新技術(shù)培訓(xùn)(如超分辨技術(shù)、AI圖像分析)。
安全演練:每半年參與1次實(shí)驗(yàn)室安全演練(如化學(xué)泄漏、設(shè)備故障應(yīng)急處理)。