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Polarization

편광 현미경

Polarization Microscopy

 

  • 편광현미경의 역사

19세기 중순 경 개발되어짐.

  • 편광현미경의 사용 용도

초기에는 암석과 광물의 연구에 주로 사용되어졌으나, 점차로 그 용도가 넓어져서 의약품, 공업제품 등 산업 전반에 걸쳐 이용분야가 확대 됨.

  • 편광현미경의 사용 목적

샘플의 광학적 성질을 조사하고,이를 통하여 샘플을 구성하는 물질이 무엇으로 이루어졌는지 동정 하기 위해 사용 됨.

  • 광학적 성질에 의한 샘플의 분류

광학적등방체

: 샘플에 빛이 통과 할때 어떠한 방향으로 빛이 진행하더라도 모든 방향에 대하여 동일한 광학적 영향을 준다.(복굴절 하지 않는다.)

예: 유리 등

광학적이방체

: 샘플에 빛이 통과 할때 빛이 진행하는 방향(각도)에 따라 다양한 복굴절을 한다.

일축성(isotropic body)

: 빛이 진행 할 때 복굴절하지 않는 광축을 하나만 가지고 있다.

예: 방해석, 석영 등

이축성(Anisotropic body)

: 빛이 진행 할 때 복굴절하지 않는 광축을 두개 가지고 있다.

 예: 운모, 장석, 각섬석, 휘석, 감람석 등

JNO-WICD-02

JNO-WICD-02

Filter Holder for BX50 WI

(OLYMPUS  – 32BP775)

45㎜ holder for 32㎜ filter

 

  •  45㎜ 필터용 위치에 32㎜ 필터를 사용할 수 있도록 만든  홀더
  • 여러개의 필터를 중첩하여 사용 가능함.
  • BX50-WI (Olympus)  광학 유닛 업그레이드시에 JNO-DICD-01과 같이 사용되어 지며,  32BP775 설치시에 필요한 홀더임.
45㎜ holder for 32㎜  filter
Filter holder for transmitted light (OLYMPUS BX)

 

Tomoro Scope Eye Auto

Tomoro Scope Eye Auto

 

제품소개

TOMORO ScopeEye Auto는 기존의 TOMORO ScopeEye에 자동 입도 분석 (Particle analysis) 기능이 추가된 범용 영상 분석 소프트웨어 입니다.

TOMORO ScopeEYe Auto는 기존의 불편한 입도 분석 (Particle analysis) 절차를 단순화 시켰음에도 더욱 자세한 분석 결과를 도출 할 수 있도록 설계되었습니다.

TOMORO ScopeEye Auto로 기존에 불가능했던 강력한 입도 분석(Particel analysis)을 경험해 보십시오.


Segmentation Method

* 30여가지의 Measure Items
* 개별적인 개체들에 대한 측정 아이템의 추가 삭제 가능
* 항목 선택에 관련한 사용자 지정값의 저장 및 불러오기 기능
* 특성에 따라 그룹화된 측정 아이템

■ Color Picker를 이용한 Segmentation

아래의 도구를 이용하여 향상된 영상 분할을 수행.
*Color Picker
*Magicwand
*Select Object
*Select Total Object
*Set from Histogram

■ Histogram을 이용한 Segmentation(영상 분할)

*Histogram Zoom control
*Low / High Bound control을 이용한 수동 구간선택.
*Low / High Bound display : 스핀 컨트롤을 이용한 미세 조정
*자동 Dark / Bright 영역검출
*선택된 영역에 대해 segmentation(영상 분할) 을 수행합니다.

■ CP Edition

* 선택된 객체의 간편한 분할 및 결합 기능


Measure Items

■ General

■ Diameter

■ Radius

■ MER

■ Global Analysis

 

Tomoro Scope Eye 3.6

Tomoro Scope Eye 3.6

 

TOMORO ScopeEye는 순수 국내 기술로 개발된 영상 분석 소프트웨어(Image Analyzer)입니다.

기존의 외국 제품만을 사용할 수 밖에 없었던 영상 분석 소프트웨어를 국산화 하였을 뿐 아니라, 한국의 사용자의 생각과 요구를 반영하여 독창적인 한국인을 위한 영상 분석 소프트웨어로 새롭게 탄생하였습니다.

TOMORO ScopeEye의 직관적인 인터페이스는 원하는 분석 및 측정을 가장 쉽고 빠르게 획득할 수 있도록 도와 드릴 것입니다.


Normal Function

Capture(Multi Frame Capture) * 캡쳐 보드를 이용한 Analog CCD 카메라 영상 획득 가능 * 영상획득을 위한 다양한 인터페이스 지원(WDM, TWAIN등등) * 스크롤바를 이용한 실시간 이미지의 Zoom in, Zoom out 가능 * Multi Frame Capture : 일정시간 간격으로 영상을 동영상으로 저장 가능

Annotation

* 이미지 위에 문자, 선, 도형등을 그려 넣어 이미지의 부가적인 설명이 가능                                                                                                                                       * 8가지 Annotation 항목 지원

Navigation Display

* 이미지의 현재 위치 및 영역을 표시해 주는 Navigation Window         * 현재 커서 위치의 이미지를 부분적으로 확대해 주는 Zoom Window * 스크롤 바를 이용한 이미지의 확대 축소 가능 이런 노멀


Normal Function 2

File Handling

▶ JPEG, BMP,TIF,IMP(ScopeEye 자체 파일 포맷)등 다양한 파일 포맷 지원
▶불러오기 메뉴 선택시 이미지의 미리보기 기능 지원
▶ Printer
– Table기능을 이용 여러 이미지 편집 출력 가능
( 이미지 출력시 상,하 마진율 사용자 지정 가능)

Thumbnail Bar

▶ 현재 이미지의 목록을 썸네일로 표시하여 이미지간의 이동 및 관리가 용이

▶ 이미지의 정보 및 파일 이름이 표시

▶작업 중 사용된 이미지는 신속하게 다시 열 수있음

AOI(Area of Interest)


2D Measurement

 

Live Measurement

▶ 20여가지가 넘는 다양한 측정 항목 지원

▶ 사용자 중심적으로 만들어진 측정 아이콘

▶ 다양한 색으로 측정 개체를 표시할 수 있는 Auto-color rotation 기능 지원

▶ 측정 데이터의 폰트 크기 및 색 등을 이미지 환경에 맞게 변경 가능

▶ 2D Measurement의 모든 측정 항목을 Live image상에서도 수행 가능

Measurement Tool

Measurement Report


Multi Focus

◆여러장의 이미지를 캡쳐한 장면

◆Multi Focusing한 선명한 이미지

*고배율 관찰시 Sample의 심도차이로 인해 뚜렷한 영상을얻기가 어렵습니다.
이때 세 프레임 이상의 서로다른 초점의 영상을 획득한 후 multi-Fouse기능을 적용하여 위 아래가 전부 초점이 맞은 선명한 영상을 얻을 수 있습니다.


Imaging Tilting

▶ 타일링만을 위한 넓은 작업 Canvas제공
▶ Live 영상에서의 타일링 가능
▶ 고배율 촬영시 협소해진 관찰 영역의 확대 기능
▶ 이미지들의 OverLay된 부분을 자동으로 탐지하여 결합하는 자동 붙이기 기능 지원
▶ 하나의 이미지에서 고배율의 정밀 관찰과 전체 이미지 관찰이 가능


3D Display

▶ 이미지의 휘도레벨에 따른 3차원 이미지 생성 기능
▶ 3차원 이미지의 의사칼라 표현 기능 및 Pattern Color 표현 기능
▶ 3차원 이미지내 휘도 레벨 표시 기능
▶ 3차원 이미지의 각도, 빛의 각도, 높이조절 등 Rendering 기능
▶ 실시간 데이터 갱신


Caliper

◆Gear의 톱니바퀴 부분의 간격 측정

◆Grain 영역의 간격 측정

▶ 이미지내 개체의 경계 자동 검출 기능 ▶ 경계간의 간격 자동 측정 ▶ 실시간 데이터 측정 ▶ 데이터의 엑셀 등 SpreadSheet로의 출력 ▶ Data Collector를 이용한 여러 이미지간의 데이터 수집 기능


Auto Calibration

▶ 사용자의 편리성과 정확한 측도 설정을 위한 자동 측도 설정

▶ 실체 현미경이나 영상 현미경의 영상분석에 적합한 자동 측도 설정 기능

▶ 설정된 Calibration 환경값의 백업 및 복구 기능

▶ 우수한 반복 정밀도로 측정 데이터의 신뢰성 향상


Split & Merge planes

* Split RGB : 이미지의 Red, Green, Blue Plane을 추출하여 3개의 이미지로 분리

* Split HSI : 이미지의 Hue, Saturation, Intensity Plane을 추출하여 3개의 이미지로 분리

* Merge Planes : Splite Planes에 의해 추출된 Plane들을 하나의 True Color 이미지로 생성


Color 변환

▶ Pseudo Color(의사 색변환)

▪ 캡쳐된 그레이 영상을 사용자가 정해놓은 시간 간격에 맞추어서 다양한 색깔로 보여준다.

▪ 변화되는 이미지를 사용자가 임의적으로 선택 가능

▪ Rainbow, Solaris, Thermal, Red to Blue, Blue to Red 등 다양항 색 변환 모드 제공

▶ RGB to Gray

– 컬러의 영상을 8비트의 그레이 스케일로 전환
– Color의 개념이 필요치 않은 Auto Counting의 전처리로 사용된다.


Image Enhancement

▶ Auto contrast
– 캡쳐된 이미지의 최상의 대비값을 자동으로 찾아준다.

▶ Invert
– 낮은 휘도를 높게, 높은 휘도를 낮게 변경하여 휘도의 역상을 만듭니다.

▶ Auto Level
– 각각의 RGB 플랜에 대하여 최적의 Contrast값을 부여합니다.

▶ Brightness Contrast
– 캡쳐된 이미지에 Bright 및 Contrast 값을 조절합니다

▶ Threshold
– 이미지를 임의의 임계값(Threshold)을 기준으로 Black & White의 이진이미지로 변환


Image Filter

▶ Morphological : 형태적으로 영상내의 물체의 형태를 표현
▶ Edge : 입력 이미지의 경계선을 검출
▶ Enhancement
– 원본 이미지를 필터링하여 향상된 이미지를 얻거나 원하는 이미지로 변환 가능
– 필터링 효과 적용전 미리보기 기능
▶ 사용자 정의 필터 : 사용자가 직접 필터를 만든 후 필요시마다 적용 가능


Database Manager

▶Image Database
– 하드 디스크에 산재해 있는 이미지들의 가상 폴더 관리 기능
– 가승 디렉토리의 그룹화
– 단일 및 다중 검색어 지원으로 편리해진 이미지 검색
– 사용자 정의의 커스텀 데이터 필드 지정
– 편리한 이미지 미리보기 기능으로 다양한 이미지 출력
– 슬라이드 쇼 기능
– 패스워드 지정으로 보안 기능 수행
– 임의의 사용자 정의 데이터 필드 지정


Specification

File Handling
* 이미지 파일 포맷: BMP, JPEG, TIFF, IMP etc
* 그 외의 파일 포맷: EXCEL(*.xls), Text file(*.txt)
* 8bit Gray, 24bit Color Image Support

Imaging
* 다양한 프레임 그레버 지원
:DT313X, DT315X, Flashbus MV-Lite, Flashpoint, WDM base Frame Grabber etc
* TWAIN 인터페이스 지원으로 디지털 카메라 및 스케너 등의 장비 지원
* 크기를 변경하여 영상을 획득 가능

Image handling
* 오버레이 상에 이동 가능한 스케일 바 출력
* Image Navigation Window를 이용하여 큰 이미지나 확대, 축소시의 위치 이동이 용이
* 툴바, 키보드, 마우스 휠버튼을 이용한 Image의 Zoom In/Out
* 조합 가능항 5가지 Type의 Grid

Image Operations
* 포함된 필터들:
-개선:Hipass 3X3, Hipass 5X%, Gaussian 5X5, Median, Sharpen, Min, Max
-경계:Roberts, Sobel, Priwitt, Laplacian 3X3, Laplacian 5X5
-모토로지컬:Erode, Dilate, Open, Close
-사용자정의:User Defined filter 3X3 to 5X5
*칼라변환:RGB to Gray, Gray to RGB, RGB to HSI, HSI to RGB
*영상개선:Invert, Auto Contrast, Auto level, Histogram equalize, Remove noise, Brightness & Contrast Control, Threshold
*Geometric 변환: Resize, Rotate, Filp Vertical, Flip Horizontal, Flip Both

Interactive Measurement(2D Measurement)
* 20가지 Interactive measurement 항목
* 선, 측정 데이터 표시의 변경 및 속성 변경
* Vector 방식의 측정 항목 처리로 확대 시에도 선명한 측정 개체 표시 가능
* Microsoft Excel로 DDE를 통한 데이터 및 통계값 전송

Live Measurement
* 라이브 영상 획득 모드 상에서 Interactive Measurement 수행 가능
* 이미지 획득시 모든 측정 항목도 함께 획득

Auto Measurement(Auto counting버젼에 한함)
* Color Picker 기반의 직관적인 입자 검출
* 히스토그램 기반의 지능적인 입자 검출
* Magic Wand에 의한 지능적인 입자 검출
* Undo/Redo 기능 지원
* 5가지 분류 항목의 30여가지의 측정 항목: General, Mer, Diameter, Radius, Global analysis
* 각 측정 항목의 범위 설정 가능

Others Function
* Plug-in module 설계로 추후 특정 모듈이 추가 및 원하는 기능 확장이 용이
* 문맥 감지 도움말로 상황에 맞는 도움말 제시

Multi Focusing
* 초점이 맞지 않는 이미지들을 초점 심도가 맞는 부분만을 조합하여 깨끗한 하나의 다중 초점 영상을 획득

Image Tiling
* 고배율로 갈수록 관찰 가능한 영역이 협소해지는 현상이 발생
* Image Tiling 기능을 사용하여 여러개의 협소한 관찰 영역 이미지들을 하나의 큰 이미지로 조합 가능
* 저장된 이미지 파일 및 Live 영상 획득으로 타일링 기능 수행 가능

Caliper
* 이미지내 개체의 경계 자동 검출 기능
* Derivative, pattern Match 등의 정확한 경계 검출 방법
* 경계간의 간격 자동 측정

3D Display
* 이미지의 휘도 레벨에 따른 3차원 이미지 생성 기능
* 3차원 이미지의 의사칼라 표현 기능 및 pattern color 표현 기능
* 3차원 이미지의 각도, 빛의 각도, 높이 조절 등 Rendering 기능

Split planes & Merge planes
* RGB, HIS color Component 분리
* Red, Green, Blue Plane 조합
* Hue, Intensity, Saturation Plane을 조합

Auto Calibration
* 실체 현미경이나 영상 현미경 분석에 적합한 자동 측도 설정 기능
* 우수한 반복 정밀도에 의한 측정 데이터 신뢰성
* 현미경 상에서 고배율(500배 이상)에서 척도 설정의 신뢰성 향상

Pseudo Coloring
* Gray 이미지에 대해서 의사 칼라링 가능
* 음영의 경계 부분을 가시적으로 표시 가능
* 10여 가지의 LUT 지원 및 임의 LUT 생성 기능

User Interface
* 도킹 가능한 컴포넌트 윈도우 구성으로 사용자가 편리한 작업 환경을 구축 가능
* Measure / Annotation, Navigation / Zoom, Thurmbnail bar, Measurement Report
* 정밀 측정을 위한 Zoom 다이얼 로그 박스
* 관심 이미지 영역 이동을 위한 Navigation 윈도우

Database
* 사용자 정의의 커스텀 데이터 필드 지정 가능
* New, Open, Save, Save as, Close Database
* 인쇄 미리보기와 이미지 인쇄를 위한 위치 지정
* 이미지 검색이 용이
* 썸네일 크기로 이미지 조절
* 시간 조절 가능한 슬라이드 쇼 가능

Report
* 이미지와 측정 데이터를 Microsoft Excel로 전송

Others Function
* Plug-in module 설계로 추후 특정 모듈의 추가 및 원하는 기능 확장이 용이
* 문맥 감지 도움말로 상황에 맞는 도움말을 제시

 

Download Dongle Driver for Scope Eye 3.6

CKX53

CKX53 –
Compact type Inverted Microscope

소형 도립 현미경

배양 세포 관찰 

향상된 이미지 품질과 인체공학 설계로, Olympus CKX53은 라이브 셀 관찰, 세포 샘플링 및 처리, 이미지 캡처, 그리고 형광 관찰을 포함한 다양한 세포 배양 샘플에 뛰어난 성능과 효율적인 관찰 흐름을 제공합니다.  

라이브 셀 관찰

통합 위상차( iPC : Integrated Phase Contrast ) 현미경

CKX53 iPC 시스템을 이용하여 대물렌즈 배율( 4x, 10x, 20x , 40x ) 변경시, 콘덴서 측의 위상차 링슬릿의 연동 변경이 필요 없게 되어 효율적인 관찰 작업이 가능하고, 또한 위상차 설정이 틀어짐에 대한 수시 조정이 필요없어 언제나 선명한 샘플 관찰이 가능합니다.

2X 배율, FN 22의 대물렌즈로 선명하고 넓은 시야

PLN2X 대물렌즈를 위한 링 슬릿, CKX3-SLPAS는 직경 11 ㎜ , 시야수 22 ㎜ 를 갖습니다.

2X 대물렌즈는 다른 대물렌즈 보다 확연히 높은 contrast를 제공하여, 투명한 샘플도 명확하게 식별할 수 있습니다. 예를 들어, 96-웰 마이크로 플레이트 관찰시, 넓은 시야로 인하여 스테이지를 움직이지 않고 웰의 모든 세포를 관찰 할 수 있습니다.

IVC (Inversion Contrast) 기술을 사용한 3D 셀 관찰

새로 개발된 IVC 기술로, 위상차보다 시야 심도는 좁아지며, 개체의 모양이나 투명도와 관계없이 삼차원 이미지를 선명하게 합니다. 또한, IVC 관찰은 후광 효과나, 방향성 있는 그림자를 배제하여, 개체의 선명한 관찰을 가능하게 합니다.
* 10X 대물렌즈 (PLCN10X, CACHN10XIPC)는 새로운 IVC 관찰에 사용할 수 있습니다.

Glass Heater for microscope

TPi-CKX53X ( Thermo Glass Plate )

Microscope: Olympus CKX53 series

Applicable stage: XY mechanical stage CKX3-MVR

  • Setting range: ambient ~ 60℃
  • Plate dimension: W190 x D138
  • Heating area: W174 × D127
  • Glass thickness: 0.5 ㎜

형광 관찰 (Fluorescence Microscopy)

다양한 형광 시약과 선명한 시야

100 W 수은 램프 (U-LH100HG), 130 W 고압 수은 램프 (U-HGLGPS), 그리고 타사(3rd Party) LEDs*와 같은 여러 통합 광원을 이용하여 형광 이미지를 선명하게 관찰할 수 있습니다. 일반 연구용 형광현미경 IX3 및 BX3 에서 사용하는 미러 유닛을 동일하게 사용 할 수 있습니다.

3개의 형광미러 유닛을 장착할 수 있으나, Bright Field 관찰과 위상차 관찰에 영향을 줄 수 있으니 유닛 선택시 고려할 필요가 있습니다.

AcquCAM 23GR2 & CKX53
Image taken by AcquCAM 23GR2 with LUCPlanFLN40x Ph2, 1x Adapter, CKX53

밝은 조건에서 높은 Contrast

“Umbra Shield”는 특히 CKX53을 사용한 형광 관찰을 위해 설계되었습니다. 차단막은 실내 광원을 효과적으로 차단하여 형광의 대비를 향상하여 밝은 실험실 조건에서도 선명한 형광 관찰이 가능합니다. 위상차를 사용하는 경우, Umbra 차단막을 들어 올려 표본에 빛을 통과시킬 수 있습니다.

효율적인 세포 샘플링을 위한 사용자 중심 디자인

무균 조건에서의 효율적인 세포 관찰

CKX53 현미경은 UV 차단 코팅 덕분에 UV 살균 공정 중에 그대로 둘 수 있습니다. 이 시스템은 약 7kg (15.4lb)으로 이전 모델보다 가볍고 설치 공간이 더 작기 때문에 실험실 공간을 덜 차지합니다. 또한, 한 손으로 현미경을 움직일 수 있으며 관찰 경통의 목 부분을 이용하여 쉽게 운반 할 수 있습니다.

멸균 벤치 환경에서 간편한 세포 샘플링

CKX53의 접안렌즈와 광축/포커스 노브 사이의 거리가 짧으므로 작업자의 손의 위치를 자연스럽게 잡을 수 있어서 초점 및 셀 샘플링이 용이합니다.

다양한 세포 배양 용기를 사용할 수 있습니다.

CKX53의 공용 홀더로, 디쉬, 마이크로플레이트, 플라스크를 포함한 다양한 용기에서 배양된 세포를 확인하기 쉽습니다. 옵션 홀더가 부착되면, 최대 세 개의 35㎜ 배양 용기를 스테이지에 장착할 수 있습니다. 또한, 다양한 마이크로플레이트를 별도의 홀더 없이 다룰 수 있습니다.

다층 조직 플라스크(Multi-Layer Tissue Flask)를 위한 종합적인 관찰

CKX53의 폭과 탈착 가능한 콘덴서로 다층 조직 플라스크와 같은, 최대 190 ㎜ 높이의 배양 용기도 볼 수 있습니다. PLCN4X 대물렌즈의 우수한 초점 심도로 다층 조직 플라스크 내 바닥 두 개의 층의 세포를 빠르고 편하게 관찰할 수 있습니다.

다양한 용기를 사용하여 관찰 유연성 증대

홀더 암을 들어 올려서 수동으로 세포 배양 용기를 배치할 수 있습니다. 또한, 스테이지는 좌우로 최대 70 ㎜ 까지 확장할 수 있습니다.

Phase-contrast

위상차 현미경 관찰법

Phase contrast Microscopy

  • 위상차 관찰법 발명자 정보

Frits Frederik Zernike(네덜란드 과학자)

위상차 현미경 발명으로 노벨물리학상(1953)을 수상.

  •  발명 배경

  생물현미경에서 사용하는 대부분의 샘플은 무색투명한 특성을 가지고 있기때문에,  배율확대 만을 목적으로 하는 일반 현미경의 관찰법(Bright Field)에서는 투명하고 윤곽이 흐릿하게 보이기 때문에 제대로 된 관찰에 어려움이 있습니다.

  이 문제를 해결하기 위하여 샘플을 염색하는 방법이 사용하고 있습니다만,  이 방법으로는 살아있는 샘플의 관찰은 할 수 없습니다. 염색 도중에 샘플이 죽어버리기 때문입니다.

  • 위상차 현미경의 (개요)

위상차 관찰법(Phase-Contrast)은 샘플을 통과하는 직진광(하단 좌측 이미지)과 이 직진광이 샘플에 통과하면서 발생하는 회절광(하단 우측 이미지) 사이의 위상차 현상을 이용하여 살아있는 세포의 구조와 미생물의 상태변화를 볼게 있게 해주는 관찰법입니다.

  • 위상차 현미경의 원리 설명

  샘플의 한 포인트(샘플 평면 중의 한 점)를 통과하는 빛은 두 개의 광학 경로를 가지도록 설계 되어 있으며, 이 두개의 경로를 통과한 빛은 한점에 다시 한 점에 모여 확대된 상을 만들게 되지만, 다른 경로를 지나왔기 때문에 발생한 위상차에 의하여 보강 또는 소멸 간섭을 하게 된다.

  하단의 좌측이미지는 두개의 광학경로 중에 직진광의 경로이며, 하단의 우측이미지는 직진광이 샘플에 닿을때 발생하는 회절광의 경로이다. 참고로 직진광이 샘플이 없는 포인트를 지나가게 되면 산란이 생기지않아 회절광은 발생하지 않는다.

  회절광은 직진광의 위상에 비교하여 대략 1/4λ 지연되어 결상한다. 직진광은 위상판에 의하여 1/4λ 또는 3/4λ지연되어 결상한다.

  직진광이 위상판에 의하여 1/4λ 지연되어 회절광과 동일한 위상을 갖게 되면 직진광과 회절광의 위상이 서로 보강간섭을 하여 진폭이 커지게 되면 배경에서는 직진광의 영향만 받기 때문에 샘플이 배경 보다 밝게 보인다. (Negative contrast)

  반대로  직진광이 위상판에 의하여 위상이 3/4λ 지연되면 직진광과 회절광은 소멸 간섭을 하게 되어 샘플은 직진광의 영향만 받는 배경보다 어둡게 보인다. (Positive contrast)

 

 

 

 

 

Hoffman Modulation Contrast

호프만 모듈레이션(HMC)

Hoffman Modulation Contrast Microscopy

  •  용도 및 특징

    • 기본적으로 위상차 현미경 관찰법, 미분간섭관찰법과 동일한 목적으로 사용되어 진다.  무색투명한 표본을 특수한 광학적 원리를 이용하여 가시화 한다.  이를 통하여 살아있는 세포의 구조와 미생물의 움직임을 관찰하는 것이 가능하다.
    • 비스듬한(경사진)각도의 조명법으로도 비슷한 느낌의 입체감을 얻을 수 있다. 
    • 초점심도가 얕아서 조금씩 초점을 바꿔주면 광학적인 절단상을 연속해서 얻을 수 있다.
    • 미분간섭 관찰과의 차이점은 플라스틱 샤레 등의 편광성이 있는 용기에서도 사용이 가능하다. 
  • 원리

    • 구성

      • HMC용 콘덴서
        • 콘덴서의 상부에 편광판을 회전가능하게 하여 둔다
        • 콘덴서의 전측 초첨위치에 슬릿을 배치한다.
        • 상기 슬릿은 대물렌즈와 매칭되도록 교환이 가능
      • HMC용 대물렌즈
        • 대물렌즈의 후측조점 위치에 HMC모듈레이를 설치한 전용 렌즈

 

DIC microscopy (검경법)

미분 간섭 관찰 관찰법 ( DIC )

Differential Interference Contrast Microscopy(DIC)

  • 미분간섭관찰법 발명자

Georges (Jerzy) Nomarski (January 6, 1919 – 1997)

프랑스 귀화 물리학자 (폴란드 태생)

  • 발명 배경

이 관찰법은 샘플이 두꺼운 경우에 후광에 의한 광학 노이즈가 발현되는 위상차 현미경과 다르게 후광 효과가 발현되지 않으며, 샘플에 입체감을 부여하여 투명한 샘플에 대하여 보다 세밀한 관찰을 가능하게 합니다.

이 관찰법은 살아있는 생물학적 시료 및 염색을 하지 않은 조직의 관찰에 폭넓게 사용되고 있습니다.

  • DIC Microscopy 원리 설명

본 관찰법은 편광필터 2개(편광자, 검광자)와 DIC 프리즘 2개의 추가 유닛으로 구성되어 진다.

가장 바깥쪽에 위치하는 편광 필터 2개(편광자,검광자)는 Cross Nichole 상태로 설치 되어 있어야 하며, 이는 두개의 유닛 사이에 광학적 특성의 변화가 있는 빛만을 통과시키겠다는 목적으로 이해하면 된다.

 편광자를 통과한 빛이 처음 프리즘에 통과하면 빛은 2개의 경로를 가지게 된다. 이 두 빛은 광학진동 방향이 직교하며, 매우 미소한 거리 차를 가지고 진행한다.

샘플을 통과하고 다음 프리즘을 통과하면서 빛은 다시 동일한 경로를 갖는 빛으로 합성되며, 이때 다른 경로를 통과하였기 때문에 동일한 위상을 갖지 못하는 경우가 발생한다.

  동일한 위상일 경우에는 보강간섭 그렇지 않는 경우에는 소멸간섭이 발생한다.

DIC Microscopy 용어 설명(보강)

  • Phase Shift 
    1. 조정 방법: 1/4람다 필터 또는 DIC 프리즘에 있는 회전 레버을 이용하여 조정한다.
    2. 발생 효과: 보여 지는 샘플의 음영을 바꿀수 있다.
  • 쾰러 조명
    1. 최근에 사용되는 대부분의 관찰법은 쾰러 조명 세팅을 기본으로 하고 있음.
    2. 쾰러 조명을 기반으로 다양한 관찰법이 설계되어 있음.
Bright Field Microscopy와 DIC Microscopy의 이미지 비교

별칭 : Normaski Interference Contrast Microscopy ( NIC )

Fluorescence microscopy

형광 현미경 관찰법 (검경법)

Fluorescence Microscopy

  • 물체에 강한 빛을 조사할 때 발현되는 형광을 이용하여 물체의 구조를 관찰하거나 형광의 유무와 색조를 이용하여 물질을 판별한는 현미경입니다.
  • 발현되는 형광의 양을 측광하여 물질의 특성을 파악하고자 하는 경우에도 사용되고 있습니다.
  • 일반 생물 현미경은 주로 투과 조명을 사용합니다만, 근래의 형광현미경은 주로 반사조명을 사용하고 있습니다.

형광 현미경 샘플 이미지 ( by J.H.JIN )

Fluorochrome
( Fluorophores or Fluorescent Probes)

형광은 특정 파장의 빛을 흡수하는 동시에 다른 파장(흡수 파장보다 긴 파장), 작은 에너지의 빛을 반사하는 분자현상입니다. 이 과정은 excitation(여기) 와 emission(방출, 발광) 으로 알려져 있습니다.

유기 및 비유기의 많은 물질들은 형광 특성을 가지고 있습니다. 형광 현미경을 사용하는 초기의 현미경 학자들은 1차 형광 또는 자가 형광을 주로 보았으나, 지금은 매우 밝은 형광을 가지는 많은 염료(fluorochrome)가 개발되었고 이는 시편의 특정 부분을 염색하는데 사용이 됩니다. 이러한 방법은 2차 혹은 간접 형광이라고 합니다.

이러한 염료는 형광색소(Fluorochrome) 라고 하는데, 항체와 핵산과 같은 다른 유기 합성 물질을 결합할 때는 fluorescent probes 혹은 fluorophores로 불려집니다. (하지만, 일반적으로 이러한 용어들은 종종 같은 의미로 사용되어 지고 있습니다. )

형광 현미경의 구조 및 형광의 특성

형광 현미경 ( 좌 ) 과 명시야 현미경 ( 우 ) 의 광로 비교

  • 형광을 발현하기 위해서는 빛이 흡수가 필요합니다.
  • 형광은 여기광의 입사방향과 관계없이 모든 방향으로 발현합니다.
  • 일반적으로 형광의 강도는 여기광에 비교하여 매우 약합니다.
  • 형광 파장은 여기광과 관계없이 일정합니다.
  • 형광의 파장은 여기광(흡수광)의 파장보다 깁니다.(Stroke’s law)
  • 형광은 정도의 차는 있지만 소광 또는 퇴색합니다.

응용분야 로는

  • 의학,치학,약학 생물학의 기초연구 등
  • 임상위생검사, 가축위생, 식물내해 등의 시험연구 등
  • 화학, 약품, 반도체관련 등의 공업분야에서도 넓게 사용되어지고 있다.

Simple Polarization

간이 편광(Simple Po)

Simple Polarization  

  • Simple Polarization theory (원리 설명)

본 관찰법은 편광필터 2개(편광자, 검광자)로 이루어진다.

상기 이미지와 같이 편광자와 검광자가 90도 각도로 설치 되어 있는 상태를 흔히 직교니콜(Cross Nicol)이라고 불리면, 현미경에서의 주요 사용 목적은 광학적 특성의 변화가 있는 빛만을 통과시키고자 할 때 자주 사용된다.

일반적으로 빛은 모든 방향으로 진동하는 특성을 가지고 있으나, 세로 방향 편광자(좌측필터)를 통한 빛은 세로로 진동하는 빛만이 통과하게 되고, 우측 필터(검광자)는 세로 편광을 차단하는 역할을 하기 때문에 실제로 우측으로 투과되는 빛은 없다.

간이 편광 현미경에서는 편광자와 검광자의 사이에 샘플이 위치하게 되며, 샘플 재질이 등방체 특성을 가지고 있는 경우에는  샘플 만으로는 광학적 특성에 변화를 줄 수 없기 때문에 접안렌즈나 현미경 카메라 측에서 관찰 할 수 없는 어두운 이미지가 나오는 것이 일반적이다.

참고로 등방체가 아닌 물질인 플라스틱은 편광자를 통과하여 얻은 편광된 빛에 큰 영향을 주기 때문에 이를 염두에 두고 사용하여야 한다. 예를 들어, 미분간섭 관찰에서 광학 경로 상에 플라스틱과 같은 재질이  있으면, 미분간섭 관찰을 위한 광학 설계를 무의미하게 만들어 버린다.

  • Bright Field Microscopy와 Polarization Microscopy 이미지 비교