暗場散射顯微鏡（Dark-Field Microscopy）是一種顯微技術(shù)，通過特殊的光學(xué)配置和設(shè)備設(shè)計(jì)，使得只有樣本中散射光被接收并觀察，而直射光不被觀察到。這種顯微鏡在觀察透明或低對比度樣本時(shí)特別有用，能夠提供高對比度的圖像，并使細(xì)胞和微生物等樣本中的細(xì)小結(jié)構(gòu)更為清晰可見。

1. 原理和光路

逆光原理： 暗場顯微鏡的基本原理是逆光原理，即通過將光源放置在側(cè)面，使得光線沿著樣本表面?zhèn)鞑?。如果沒有樣本阻擋，光線將繼續(xù)直行，并且觀察者無法看到直射光。只有被樣本散射的光線才能夠進(jìn)入物鏡并進(jìn)入觀察者的視野，形成圖像。

高角度散射： 暗場顯微鏡利用高角度散射的原理，使得樣本的小結(jié)構(gòu)或細(xì)小顆粒能夠產(chǎn)生明亮的光點(diǎn)，從而增強(qiáng)圖像的對比度。

光學(xué)系統(tǒng)： 光學(xué)系統(tǒng)包括暗場調(diào)光器、物鏡和目鏡等組件。調(diào)光器通過特殊的光學(xué)裝置使得只有被樣本散射的光線進(jìn)入物鏡，而直射光被阻擋。

2. 優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用

高對比度： 暗場顯微鏡能夠提供高對比度的圖像，使得樣本中的透明結(jié)構(gòu)更為清晰可見。

觀察活細(xì)胞： 由于暗場顯微鏡適用于透明或半透明樣本，因此常用于觀察活細(xì)胞、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)和細(xì)胞內(nèi)器官等。

金屬和晶體： 適用于觀察金屬、晶體和其他透明的結(jié)構(gòu)，有助于研究它們的形狀和內(nèi)部特征。

納米顆粒： 暗場顯微鏡對于觀察微小納米顆粒、膠體和微粒等有著很好的應(yīng)用。

3. 操作注意事項(xiàng)

光源調(diào)節(jié)： 光源的強(qiáng)度和角度需要適當(dāng)調(diào)整，以確保只有散射光進(jìn)入物鏡，而直射光被阻擋。

對比度調(diào)整： 調(diào)整對比度的方法通常通過調(diào)節(jié)調(diào)光器或使用特殊的散射光源。

樣本制備： 樣本制備要求透明或半透明，因?yàn)檫@樣可以更好地產(chǎn)生散射光。

4. 研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢

數(shù)字化技術(shù)： 隨著數(shù)字化技術(shù)的進(jìn)步，許多暗場顯微鏡系統(tǒng)現(xiàn)在配備了數(shù)碼攝像機(jī)，使得觀察者能夠捕捉、記錄和分析高分辨率的圖像。

多模態(tài)顯微： 一些現(xiàn)代暗場顯微鏡系統(tǒng)與熒光顯微和相差顯微等多種模態(tài)結(jié)合，為科學(xué)家提供更多的觀察選擇。

高性能鏡頭： 高性能的物鏡和目鏡的發(fā)展，提高了暗場顯微鏡的成像質(zhì)量和分辨率。

生命科學(xué)應(yīng)用： 隨著對生命科學(xué)研究的需求增加，暗場顯微鏡在細(xì)胞生物學(xué)、微生物學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用將繼續(xù)拓展。

總結(jié)

暗場散射顯微鏡作為一種重要的顯微技術(shù)，在生命科學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。其獨(dú)特的觀察模式和高對比度的優(yōu)勢使得科學(xué)家能夠更深入地研究微小結(jié)構(gòu)和生物體內(nèi)的細(xì)胞學(xué)特征。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，暗場顯微鏡將繼續(xù)發(fā)揮重要作用，推動(dòng)科學(xué)研究的發(fā)展。