Herstellung von Mikroskopbühne für vertikale Beobachtung mit Temperaturregelungsfunktion

Optische Mikroskopie ist eine Technik, die verwendet wird, um beobachtbare Details durch Vergrößerung einer Probe mit Linsen und sichtbarem Licht zu erhöhen. In der optischen Mikroskopie wird das Licht auf eine Probe gerichtet und dann übertragenes, reflektiertes oder fluoreszierendes Licht von Vergrößerungslinsen zur Beobachtung erfasst. Es stehen verschiedene Mikroskoptypen zur Verfügung, die sich im Design unterscheiden, um unterschiedlichen Anwendungen und Beobachtungsmethoden gerecht zu werden. Zu den verschiedenen Ausführungen gehören ein aufrechtes Mikroskop, das so strukturiert ist, dass es eine Probe von unten zur Beobachtung von oben beleuchtet, und ein invertiertes Mikroskop, das die Probe von oben zur Beobachtung von unten beleuchtet. Aufrechte Mikroskope sind das am weitesten verbreitete und am weitesten verbreitete Design. Invertierte Mikroskope werden häufig verwendet, um Proben zu beobachten, die eine Linse nicht in der Nähe von oben zulassen können, wie z. B. kultivierte Zellen, die an der Unterseite eines Behälters haften. Viele Forschungsgruppen haben Beobachtungen in einer Vielzahl von Bereichen mit invertierten Mikroskopen^1,2,^3,4,5,6,7berichtet. Viele zusätzliche Geräte wurden auch entwickelt, die die Vorteile der invertierten Mikroskope^{nutzen 8,9,10,11,12,13} .

Derzeit ist die Mikroskopstufe in allen konventionellen Mikroskop-Designs horizontal und daher ungeeignet für die Beobachtung von Proben, die Bewegungen in der vertikalen Ebene erzeugen (aufgrund von Schwerkraft, Auftrieb, Bewegung usw.). Um diese Beobachtungen zu ermöglichen, müssen die Mikroskopstufe und der Lichtweg auf vertikal gedreht werden. Die vertikale Bühne ist erforderlich, um Glasschlitten oder Probenbehälter wie eine Petrischale vertikal auf die Bühne zu montieren. Um dem entgegenzuwirken, wurde bereits ein seitlich um 90° geneigtes Mikroskop entwickelt. Das Anbringen von Proben mit Klebeband oder anderen Klebstoffen führt jedoch nicht zu der notwendigen langfristigen Unbeweglichkeit. Hier wird ein Gerät beschrieben, das die notwendige Stabilität erreichen kann. Dieses Gerät ermöglicht die Beobachtung der Probenbewegung in der vertikalen Ebene über die Zeit. Die Montage einer Siliziumkautschukheizung hat es auch ermöglicht, den Einfluss von Temperaturschwankungen auf das Probenverhalten zu beobachten. Temperaturdaten werden per WI-Fi an einen Internetserver übertragen, temperatureinstellungen und Protokollüberwachung können von einem PC oder Smartphone aus der Ferne gesteuert werden. Unserer Kenntnis nach wurde die Bühne, die an einem seitlich geneigten Mikroskop befestigt ist, das um 90° geneigt ist, in früheren Studien noch nicht berichtet.

Die Mikroskopstufe besteht aus drei Aluminiumplatten. Die mittlere Aluminiumplatte ist an der unteren Aluminiumplatte befestigt, die an der Bühne befestigt ist. Der Silikonkautschuk, der den Temperatursensor enthält, wird zwischen der mittleren und oberen Aluminiumplatte befestigt. Gummibänder werden verwendet, um das Sample anzubringen. Krallen sind in der linken und rechten vier Punkte der oberen Aluminiumplatte befestigt, um die Gummibänder zu sichern. Der Regelkreis des Temperaturreglers empfängt ein Signal vom in Silikonkautschuk eingebetteten Temperatursensor und moduliert die elektrische Leistung durch die Pulsweitenmodulation (PWM). Die Temperatur kann schrittweise in Schritten von 1 °C auf 50 °C erhöht werden. Dieses Gerät ist nützlich für Anwendungen, bei denen vertikale Probenbewegungen temperaturabhängig sein können.

Dieser Bericht enthält Beispiele für Temperatureffekte auf das schwimmende Phänomen der Diatomeen. Als Beispiele für Diatomebeobachtungsstudien wurden Messungen der Sedimentationsgeschwindigkeit von Zellclustern, Bewegungsanalysen, ultrafeine Strukturstudien usw. berichtet^{14,15,16,17 , 18 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23}. Die spezifische Schwerkraft von Diatomen, die im Wasser mit photosynthetischen Organismen schwimmen, ist etwas höher als die von Wasser, so dass sie tendenziell sinken; sie werden jedoch steigen, wenn auch nur eine leichte Konvektion auftritt. Um dieses Phänomen zu untersuchen, wird ein Glasschlitten vertikal auf einer Mikroskopstufe angebracht, und die Auswirkungen der steigenden Temperatur auf die vertikale Diabewegung werden beobachtet.