DIY位相差顕微鏡観察がかなり優秀!基本的に透明で見えずらい細胞が見えやすく。
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2021.06.09

DIY位相差顕微鏡観察がかなり優秀!基本的に透明で見えずらい細胞が見えやすく。

半信半疑だったのですが顕微鏡のライト部分にこんなパーツを挿入するだけでかなりの効果が確認出来ました。


これまで中華の1万円以下の倒立顕微鏡

5000円で買える顕微鏡用のWebカメラユニットタイムラプス撮影用の保温ユニットのDIYなどを使って自宅での細胞ちゃん観察環境を構築してきましたが、安価な顕微鏡と研究室などにある高価な顕微鏡の大きな違いとして「位相差」「微分干渉」などの機能がついてないことがあります。基本的に細胞は透明ですので普通に光を当ててもほとんど透明で非常に見えにくい。。。。。
残念ながら微分干渉や位相差はかなり高度で複雑な仕組みでありDIYで実現するのは難しい技術だと思っていたのですが、下記の本を真似てDIY位相差観察を試みたところ、かなり効果があることが分かりました。これは使える!
↓本に書いてあるDIY位相差観察のためのフィルターの基本はこんな形が書かれています。

内容はあまりよく理解出来てませんが、中央を通る光と周囲を通る光の光路の長さの違いで光の位相が少しずれその干渉で透明なものが見える?????本にはこのフィルターの形に工夫の余地があること、また中央部分のみカラーフィルターを入れて色の波長を制限してやるなどのテクニックが書かれています。

今回はこの基本フィルターでどのぐらいの効果があるのか試してみました。

↓使用している顕微鏡は基本はこのような青いフィルターが入っています。なんで青いか不明

↓ここに作成したこのパーツを挿入します。


フィルターの作製は3Dプリンターを使いましたが、厚紙とカッターで作ればよいかと。
3Dプリンター出力用のデータは下記です。
この形はOpenSCADで数式としてモデリングしています。下記がスクリプト
$fn=80;
difference(){
cylinder(h=1.5,r=14);
cylinder(h=1.5,r=3);
translate([-2,0,0]){moon();}
}
module moon(){
difference(){
cylinder(h=1.5,r=9);
translate([3,0,0]){cylinder(h=1.5,r=9);}
}}


観察結果

●株化細胞(セルライン)、生きた細胞が一面に底面にはりつている状態
↓中華顕微鏡最大倍率でフィルター無し観察

↓株化細胞(セルライン)を中華顕微鏡最大倍率でそのまま観察


●xxのxx細胞の初代培養観察、生きた細胞が一面に底面に張り付ており、あちこちにデブリ(新んだ生体組織片がある状態)
↓中華顕微鏡の中程度倍率でフィルター無し観察

↓株化細胞(セルライン)を中華顕微鏡最大倍率でそのまま観察


上記は全て自宅にある設備で観察したものです。

これはかなり画期的かもしれない。
もう少しDIY位相差フィルターの形状を試行錯誤してみようかなと思います。

追記
真似してDIY位相差観察した人が成功している!

Category:DIY顕微鏡

 Keyword:顕微鏡/83



※当サイトで実施している実験において使用している試薬・機器は全て一般の人が購入・入手可能なものです。入手方法は過去に紹介されているはずですが、見つけられない場合はコメント欄等でお問合せください。

コメント

いいっすね!=14
001 [06/10 06:16]あいす@So-net:偏照明によるコントラスト向上ですかね。レリーフコントラスト法にちかいかな?偏光板を組み合わせるともう少しよくなるかもしれませんね。オリンパスのHPでも参考にしてみてください。暗視野的な輪体照明でも違った見え方がするかもしれません。 (2)
002 [06/10 22:55]ななしさそ★57:線虫とか細かく観察したくて微分干渉顕微鏡買って、と言って「高いわ!」と却下されたあの頃w、いや、一応仕事で、ですよ。 偏光板の併用は私も勧めておきます。とにかくコントラストを上げたい時に有効です。 (1)
003 [06/10 23:51]あいす@So-net:参考の書籍、DIY/DICって書いてますので、位相差じゃなくてこれはDICですよね?微分干渉の原理が、ノマルスキープリズムで入射光を僅かだけ光束位置をずらした直交する偏光成分に分けててサンプルに照射し、再度一つの光束にするときの干渉でコントラストをつけています。なので、今回の二つの開口部がその2光束になっていると思います。通常、コントラストは光束の移動量で変化するので形状よりは位置関係を調整したほうが良いと思います。 (1)
004 [06/10 23:51]あいす@So-net:ただ、どちらかというとレリーフコントラスト法に近い構成なので、中央部に偏光板(東急ハンズでも売っている)をつけたほうが良いかとは思います。(できればんもう一枚の偏光板と合わせてクロスニコルが良いかもしれない)。小型顕微鏡だと照明が暗すぎてダメかもしれませんが。 (2)

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