奧林巴斯CX33顯微鏡在明場(Brightfield)和熒光(Fluorescence)模式下觀察微球顆粒物理形態(tài)時,需結合光學原理、操作參數(shù)及數(shù)據(jù)分析方法,以下為專業(yè)指導方案:
一、奧林巴斯CX33顯微鏡明場觀察:微球顆粒的形態(tài)與表面特征
1. 光學原理與成像特點
明場模式:通過透射光直接成像,適用于高對比度或染色顆粒(如著色微球、吸附染料的聚合物微球)。
成像優(yōu)勢:可清晰觀察微球的輪廓(球形度、邊緣銳度)、表面結構(孔隙、凹陷)及團聚狀態(tài)。
局限性:對透明微球(如未染色PS微球)或低折射率顆粒(如二氧化硅微球)對比度低,輪廓易模糊。
2. 操作要點與參數(shù)優(yōu)化
參數(shù) 優(yōu)化建議
物鏡選擇 10X/20X物鏡用于快速定位,40X/100X物鏡用于高分辨率形態(tài)分析(需注意工作距離)。
光源調節(jié) 降低LED亮度至顆粒輪廓清晰(避免過曝),使用中性密度濾光片(ND)減少光強。
聚光鏡 高數(shù)值孔徑(NA)聚光鏡(如CX33的NA 0.9)可增強邊緣反差,對透明微球更有效。
樣品制備 微球懸浮液濃度控制在0.01%-0.1%(w/v),避免顆粒重疊;蓋玻片需平整無劃痕。
3. 數(shù)據(jù)分析方法
輪廓測量:使用ImageJ軟件計算微球的等效直徑、圓度(4π×面積/周長2)及凸度(實際面積/凸包面積)。
表面缺陷檢測:通過高倍物鏡(如100X油鏡)觀察微球表面的裂紋、雜質附著或團聚體。
案例:對5μm PS微球進行明場成像,可清晰識別因制備工藝導致的衛(wèi)星顆粒(附著在主微球上的小顆粒)。
二、奧林巴斯CX33顯微鏡熒光觀察:微球顆粒的標記與功能化分析
1. 光學原理與成像特點
熒光模式:激發(fā)特定波長光,使標記或自發(fā)熒光的微球發(fā)射信號,適用于功能化微球(如抗體偶聯(lián)微球、量子點標記微球)。
成像優(yōu)勢:可區(qū)分不同熒光標記的微球,檢測微球表面功能化程度(如抗體覆蓋率)。
局限性:需確保微球本身或標記物具有熒光特性,且熒光信號易受背景干擾(如自發(fā)熒光、散射光)。
2. 操作要點與參數(shù)優(yōu)化
參數(shù) 優(yōu)化建議
濾光片組合 根據(jù)熒光標記選擇合適濾光片(如FITC:激發(fā)488nm,發(fā)射525nm;Cy5:激發(fā)640nm,發(fā)射670nm)。
光源調節(jié) 使用汞燈或LED熒光光源,強度調至微球熒光信號清晰且背景噪聲低(如曝光時間<500ms)。
物鏡選擇 40X/100X物鏡(需校正色差),100X油鏡可提高熒光信號收集效率。
樣品制備 微球濃度≤0.001%(w/v),避免熒光淬滅;使用抗淬滅劑(如ProLong Glass)延長觀察時間。
3. 數(shù)據(jù)分析方法
熒光強度分析:使用ImageJ或MetaMorph軟件測量微球的平均熒光強度(MFI),評估標記效率。
共定位分析:對雙色熒光標記微球(如紅色抗體微球+綠色核酸微球),通過皮爾遜相關系數(shù)(R)量化共定位程度(R>0.5為強共定位)。
案例:對5μm磁性微球進行FITC標記,熒光成像可清晰顯示抗體覆蓋率(熒光微球占比>95%時,標記效率達標)。
三、奧林巴斯CX33顯微鏡明場與熒光模式聯(lián)用:綜合形態(tài)與功能分析
1. 操作流程
明場定位:使用低倍物鏡(10X)快速掃描載玻片,標記微球分布區(qū)域。
熒光驗證:切換至高倍物鏡(40X/100X),結合濾光片確認微球的熒光標記情況。
數(shù)據(jù)融合:將明場圖像(形態(tài))與熒光圖像(功能)疊加,分析標記物在微球表面的分布模式。
2. 典型應用場景
藥物載體分析:明場觀察脂質體微球的球形度,熒光驗證藥物分子(如Cy5-DNA)的負載效率。
細胞分析:明場識別磁性微球的團聚狀態(tài),熒光檢測微球表面抗體(如CD45)與靶細胞的結合率。
四、注意事項與優(yōu)化建議
1. 明場觀察優(yōu)化
透明微球增強:對低對比度微球,可嘗試相差物鏡或暗場照明(需CX33適配相差/暗場附件)。
自動聚焦:使用CX33的電動載物臺(選配)實現(xiàn)多視野自動聚焦,提高批量分析效率。
2. 熒光觀察優(yōu)化
背景抑制:使用熒光淬滅劑(如1% NaN?)減少自發(fā)熒光,或通過時間門控成像(Time-Gated)消除散射光。
多色標記:對雙色/三色熒光微球,需確保濾光片帶寬無重疊(如FITC與Cy5的激發(fā)/發(fā)射峰間隔>50nm)。
3. 數(shù)據(jù)驗證
重復性:對同一批次微球,重復制片與觀察3次以上,確保統(tǒng)計結果(如粒徑分布、熒光強度)的RSD<10%。
對比驗證:結合動態(tài)光散射(DLS)或流式細胞術,交叉驗證顯微鏡觀察的粒徑與熒光標記結果。
五、總結與推薦
明場適用性:推薦用于觀察高對比度或染色微球的物理形態(tài)(如尺寸、形狀、表面缺陷)。
熒光適用性:推薦用于分析功能化微球(如抗體標記、藥物負載)的標記效率與分布模式。
CX33優(yōu)勢:其UIS2光學系統(tǒng)與LED光源可兼顧明場與熒光觀察,性價比高,適合實驗室常規(guī)分析。
升級建議:若需更高分辨率(如<200nm),可考慮升級至奧林巴斯BX系列(配備TIRF或超分辨率模塊)。