Inverterede mikroskoper

Om Inverterede mikroskoper 

Et inverteret mikroskop er et lysmikroskop, hvor den optiske opbygning er vendt i forhold til et traditionelt opretstående mikroskop. Objektiverne er placeret under prøven og peger opad, mens kondensor og belysning typisk befinder sig over prøven. Prøven placeres på et åbent prøvebord, hvor der er plads til blandt andet petriskåle, cellekulturflasker, multiwell-plader og andre laboratoriebeholdere.

Denne konstruktion gør inverterede mikroskoper særligt velegnede til observation af prøver, som skal blive i deres normale beholder. I stedet for at fremstille et traditionelt præparat mellem objektglas og dækglas kan du undersøge celler, mikroorganismer eller andre strukturer direkte gennem bunden af beholderen.

Velegnet til levende celler og cellekulturer

En af de vigtigste anvendelser af inverterede mikroskoper er observation af levende celler og cellekulturer. Celler dyrkes ofte på bunden af petriskåle, cellekulturflasker eller multiwell-plader, og med et inverteret mikroskop kan objektivet fokusere gennem beholderens bund direkte på cellerne.

Det betyder, at prøven i mange tilfælde kan observeres uden at blive flyttet, vendt eller monteret på et objektglas. Det reducerer håndteringen og gør det lettere at følge biologiske processer over tid, eksempelvis cellevækst, celledeling, migration, morfologiske ændringer og reaktioner på forskellige behandlinger.

God arbejdsplads omkring prøven

Da objektiverne befinder sig under prøvebordet, er der relativt fri adgang til prøven ovenfra. Det er en væsentlig praktisk fordel, når der arbejdes med større beholdere eller prøver, som skal manipuleres under observation.

Afhængigt af mikroskopets konstruktion kan der eksempelvis arbejdes med:

• Petriskåle
• Cellekulturflasker
• Multiwell-plader
• Mikrotiterplader
• Kulturkamre
• Væskeprøver
• Større prøvebeholdere
• Mikromanipulationsudstyr

Den åbne konstruktion kan også være en fordel ved laboratoriearbejde, hvor der skal anvendes pipetter, elektroder, mikromanipulatorer eller andet udstyr omkring prøven.

Brightfield og fasekontrast

Mange inverterede mikroskoper kan anvendes med almindelig brightfield-gennemlysning, men professionelle modeller er ofte udstyret med fasekontrast.

Levende celler og andre gennemsigtige biologiske strukturer absorberer kun meget lidt synligt lys og kan derfor være vanskelige at se med almindelig brightfield-mikroskopi. Fasekontrast omdanner små forskelle i prøvens brydningsindeks og optiske tykkelse til synlige kontrastforskelle.

Det gør det muligt at observere mange levende og ufarvede celler med væsentligt bedre kontrast uden først at skulle farve eller på anden måde behandle prøven. Det er en af årsagerne til, at fasekontrast og inverteret mikroskopi ofte kombineres i cellebiologiske laboratorier.

Mere avancerede inverterede mikroskoper kan desuden understøtte teknikker som fluorescens, DIC og andre kontrastmetoder afhængigt af model og konfiguration.

Objektiver med lang arbejdsafstand

Inverterede mikroskoper anvender ofte LWD-objektiver – Long Working Distance. Den længere arbejdsafstand er nødvendig, fordi objektivet skal kunne fokusere gennem bunden af en petriskål, kulturflaske eller anden beholder.

Ved valg af mikroskop og prøvebeholder er det derfor vigtigt at være opmærksom på både objektivets arbejdsafstand og tykkelsen samt materialet i beholderens bund.

Til krævende billeddannelse og høj opløsning anvendes ofte beholdere med en optisk bund i glas eller tynd specialplast, da bundens kvalitet og tykkelse kan påvirke skarphed, kontrast og optisk korrektion.

Mekanisk prøvebord

Professionelle inverterede mikroskoper er ofte udstyret med et stort mekanisk XY-prøvebord. Det gør det muligt at bevæge petriskåle, multiwell-plader og andre beholdere kontrolleret i forhold til objektivet.

Dette er særligt nyttigt, hvis du skal:

• Gennemgå et større område systematisk
• Sammenligne forskellige cellekolonier
• Arbejde med multiwell-plader
• Genfinde bestemte områder af en prøve
• Dokumentere flere positioner i samme beholder

Der findes desuden forskellige holdere og indsatser, så prøvebordet kan tilpasses bestemte typer petriskåle, flasker og multiwell-plader.

Trinokulære modeller og kamera

Mange laboratoriemodeller er trinokulære, hvilket betyder, at de ud over de to okularer har en separat fotoport til et mikroskopkamera.

Et kamera gør det muligt at dokumentere observationerne som billeder og video og kan, afhængigt af kamera og software, også anvendes til blandt andet:

• Måling af celler og strukturer
• Dokumentation af celleudvikling
• Sammenligning af prøver over tid
• Optagelse af video
• Undervisning og præsentation
• Digital analyse
• Arkivering af resultater

Til forskning og observation af svage signaler kan modeller også kombineres med mere lysfølsomme CMOS-, sCMOS- eller andre specialkameraer.

Fordele ved inverterede mikroskoper

Den væsentligste fordel er, at prøven kan observeres direkte i den beholder, hvor den befinder sig. Det giver en række praktiske og faglige fordele.

Du får blandt andet:

• Mulighed for observation af levende celler direkte i kulturbeholderen
• Plads til petriskåle, flasker og multiwell-plader
• Mindre behov for at flytte eller præparere prøven
• God adgang til prøven ovenfra
• Mulighed for længerevarende observationer af levende kulturer
• Mulighed for fasekontrast på mange laboratoriemodeller
• Mulighed for kamera og digital dokumentation
• God ergonomi ved gentagne observationer af cellekulturer

Inverteret eller almindeligt lysmikroskop?

Et traditionelt opretstående lysmikroskop har objektiverne placeret over præparatet. Prøven ligger typisk på et objektglas, og lyset sendes gennem præparatet nedefra. Denne konstruktion er særdeles velegnet til klassiske histologiske, biologiske og mikrobiologiske præparater på objektglas.

På et inverteret mikroskop sidder objektiverne derimod under prøven. Det gør modellen mere velegnet til prøver i beholdere.

Valget afhænger derfor først og fremmest af den type prøver, du arbejder med. Hvis størstedelen af arbejdet foregår med færdige præparater på objektglas, vil et almindeligt biologisk mikroskop ofte være den mest praktiske løsning. Arbejder du derimod med levende cellekulturer, petriskåle, kulturflasker eller multiwell-plader, vil et inverteret mikroskop normalt være bedre egnet.

Hvem bruger inverterede mikroskoper?

Inverterede mikroskoper anvendes primært i professionelle laboratorie- og forskningsmiljøer, hvor levende celler, væsker eller prøver i kulturbeholdere skal observeres.

Typiske anvendelsesområder omfatter:

• Cellebiologi – observation af levende celler, cellevækst og cellemorfologi
• Bioteknologi – cellekulturer, udvikling og forsøgsarbejde
• Mikrobiologi – observation af mikroorganismer og kulturer
• Medicinske laboratorier – cellebaserede undersøgelser og laboratoriediagnostik
• IVF og fertilitetslaboratorier – observation og håndtering af biologisk materiale
• Farmaceutisk forskning – celleforsøg og vurdering af reaktioner på stoffer
• Universiteter og forskningsinstitutioner – forskning og avanceret undervisning
• Industrielle laboratorier – kvalitetskontrol og biologiske analyseopgaver

Hvad skal du være opmærksom på?

Når du vælger et inverteret mikroskop, bør du ikke alene se på maksimal forstørrelse. Til professionelle cellekulturapplikationer er faktorer som optisk kvalitet, arbejdsafstand, kontrastmetode og kompatibilitet med de anvendte beholdere ofte vigtigere.

Det kan blandt andet være relevant at vurdere:

• Brightfield eller fasekontrast
• Objektivernes numeriske apertur
• Objektivernes arbejdsafstand
• PLAN- eller PLAN-fluor-optik
• Finite eller uendelighedskorrigeret optik
• Størrelsen på prøvebordet
• Holdere til petriskåle og multiwell-plader
• Köhler-belysning
• Trinokulær fotoport
• Mulighed for mikroskopkamera
• Mulighed for fluorescens eller andre kontrastmetoder

Opsummering

Et inverteret mikroskop er først og fremmest udviklet til dig, der ønsker at undersøge celler og andre biologiske prøver direkte i petriskåle, cellekulturflasker, multiwell-plader eller lignende beholdere. Objektiverne under prøvebordet giver både god adgang til prøven og mulighed for at arbejde med beholdere, som er vanskelige eller umulige at anvende på et traditionelt lysmikroskop.

Arbejder du inden for eksempelvis cellebiologi, bioteknologi, medicinske laboratorier, fertilitet eller forskning, kan et inverteret mikroskop være en væsentligt mere praktisk løsning end et almindeligt opretstående mikroskop. Modeller med fasekontrast, uendelighedskorrigeret optik og kamera kan samtidig bruges til avanceret observation, dokumentation og analyse af levende cellekulturer.