蔡司 激光共聚焦显微镜
Zeiss LSM 780 激光扫描共聚焦显微镜光路设置和不同扫描模式的使用

Zeiss LSM 780 激光扫描共聚焦显微镜光路设置和不同扫描模式的使用作者:李华丽来源:《科技创新与应用》2015年第27期摘要:对于使用激光扫描共聚焦显微镜的研究者来说,实验设计、样品准备、仪器操作和后期图片处理是一个实验至关重要的四步,前两步是任何一个研究者都必须具备的能力,否则无从谈起上机实验,后期图片处理无非就是修饰润色使图片从视觉上更美观,而对大多数从事生物学医学领域的研究者来说,仪器的操作可能是最关键的一步,而仪器操作中光路的设置和不同扫描模式的选择可能是最难掌握和最难学习的模块,因为这部分可能涉及一些物理光谱学的知识。
文章就以自己实验室Zeiss LSM 780激光扫描共聚焦显微镜为例,简要介绍其三种光路设置和五种不同扫描模式如何选择使用,希望对使用者有所帮助。
关键词:激光扫描共聚焦显微镜;光路设置;扫描模式引言随着现代科学技术的飞速发展,各种荧光蛋白、荧光染料和精密光学元件不断出现[1-5],激光扫描共聚焦显微镜技术得到了极大的发展,各种公司,各种型号的共聚焦系统不间断问世或完善,广泛应用在细胞生物学医学领域[6-8]。
广泛的应用使得这一设计精密又操作复杂的仪器必须让有需要的研究者方便学习和掌握。
就以蔡司公司为例,科学技术的发展和适应市场的需要,不同型号的共聚焦系统逐步上市和使用,LSM 510、510 Meta、700、710、780等在硬件技术提高的同时,操作软件也在一步步简化。
文章以华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室的一台超高灵敏度检测Zeiss LSM 780系统为例,介绍其光路设置和不同扫描模式的选择,因为它是目前蔡司公司推出的上述普通激光扫描共聚焦显微镜中型号最高的一款,它的光路设置和扫描模式的配置将集上述所有型号系统的内置设置于一身,希望能给实验者提供较全面的指导。
1 Zeiss LSM 780 激光扫描共聚焦显微镜三种光路设置(1)最“傻瓜式”一键操作:Zeiss LSM 780使用Zen 2011软件,软件操作界面有一个Resue按钮。
Zeiss 激光扫描共聚焦显微镜 操作手册

Zeiss 激光扫描共聚焦显微镜操作手册目录:1 系统的组成系统组成及光路示意图实物照片说明2 系统的使用2.1 开机顺序2.2 软件的快速使用说明2.3 显微镜的触摸屏控制2.4 关机顺序3 系统的维护1 系统的组成激光扫描共聚焦显微镜系统主要由:电动荧光显微镜、扫描检测单元、激光器、电脑工作站及各相关附件组成。
系统组成及光路示意图:电脑工作站激光器电动荧光显微镜扫描检测单元实物照片说明:电动荧光显微镜扫描检测单元CO2 培养系统控制器激光器电脑工作站2 系统的使用2.1 开机顺序(1)打开稳压电源(绿色按钮)等待2 分钟(电压稳定)后,再开其它开关(2)主开关[ MAIN SWITCH ]“ON”电脑系统[ SYSTEMS/PC ]“ON”扫描硬件系统[ COMPONENTS ]“ON”(3)打开[ 电动显微镜开关]打开[ 荧光灯开关](注:具有5 档光强调节旋钮)(4)Ar 离子激光器主开关“ON”顺时针旋转钥匙至“—”预热等待约15分钟,将激光器[ 扳钮] 由“Standby”扳至“Laser run”状态,即可正常使用(5)打开[ 电脑开关],进入操作系统注:键盘上也具有[ 电脑开关]2.2 软件的快速使用说明(1)电脑开机进入操作系统界面后,双击桌面共聚焦软件ZEN 图标(2)进入ZEN 界面,弹出对话框:“Start System”——初始化整个系统,用于激光扫描取图、分析等。
“Image Processing”——不启动共聚焦扫描硬件,用于已存图像数据的处理、分析。
(3)软件界面:1 功能界面切换:扫描取图(Acquisition)、图像处理(Processing)、维护(Maintain)(注:Maintain仅供Zeiss专业工程师使用)2 动作按钮;3 工具组(多维扫描控制);4 工具详细界面;5 状态栏;6 视窗切换按钮;7 图像切换按钮;8 图像浏览/预扫描窗口;9 文档浏览/处理区域;10 视窗中图像处理模块动作按钮:Single ——扫描单张图片、并在图像预览窗口显示。
蔡司共聚焦显微镜安全操作及保养规程

蔡司共聚焦显微镜安全操作及保养规程前言蔡司共聚焦显微镜是一种高分辨率成像设备,广泛应用于生命科学、物质科学等领域。
为保障设备安全、延长设备使用寿命,特制定本文档,介绍该设备的安全操作及保养规程。
安全操作规程1.在操作前,应查询设备的使用说明书,并全面了解设备的性能及操作方法。
2.在使用前,应先检查设备是否正常,确保仪器各部件安装牢固、电线不松动,各部件动作正常。
3.严禁将化学试剂或其他腐蚀性物质放入显微镜中,以免损坏设备。
4.操作中应遵循“先关灯后关机,先开机后开灯”的原则,确保设备正常开启或关闭。
5.切勿使用过大或过小的力量操作显微镜,以免影响设备寿命。
6.当设备因异常情况需要紧急停机时,应使用急停开关,切勿使用电源开关,避免损坏设备。
7.在设备开启状态下,切勿随意更换设备配件或涉及设备内部维修,如有异常情况应立即向厂商或专业技术人员求助。
保养规程1.在设备正常使用期间,应加强对设备的保养和维护,保持设备的清洁和干燥。
2.设备需要接通电源时,在保证电压稳定的情况下,应使用稳定的电源并加装过电压保护装置,避免对设备产生损害。
3.在操作前,应对设备进行彻底清洁,清洁过程中不得直接将水或清洁剂倒在设备上或对设备产生损害的部位。
4.在清洗设备时,应用干燥软布或软毛刷进行擦拭,切勿使用含有酸碱成分的清洁剂或物品,以免对设备产生腐蚀或损害设备表面。
5.在清洗设备表面时,不得将清洁剂或水进入仪器内部,以免对设备产生损害。
6.镜头是设备中最为重要的部分,应特别注意保养,如镜头脱落、变形、磨损或压伤等情况,应及时向专业技术人员进行维修和更换。
7.设备长时间不用时,应及时切断电源并将设备置于安全干燥的地方,保护好设备的各部件,避免设备长时间不用而导致的性能损害。
结语蔡司共聚焦显微镜是一种高精度设备,安装、操作及保养过程中需要严格遵守规程,避免对设备产生不必要的损害。
在设备的日常使用和保养过程中,我们应该掌握正确的操作和保养方法,保证设备在长期使用中保持良好的性能状态。
激光共聚焦显微镜

软件功能:
图象采集:采集,创建和播放序列图象,并在电脑上实时动态浏览。 图象本地放大:独立窗口,自动放大鼠标移动区域,可以在处理宏观图象时
观察微观处理结果; 数据分析:将测量结果以统计值,单个测量值,三维浓度图和线形方式输出,
并可以将结果输出到 EXCEL 中处理; 光谱拆分功能; 多维取图(X,Y,Z,T 等); 具有图象分析功能:每个参数的共定位和图表分析,直线或任意曲线的轮廓
激光共聚焦显微镜
型号:LSM710 厂家:德国蔡司公司
仪器简介 Confocal 是以激光(Laser)为照明光源,通过物镜(Objective)对标本的在 焦平面(Focal plane)实行点照明、点扫描,产生的荧光通过共聚焦针孔 (Pinhole)被探测器(PMT)检测,非焦平面的信号被针孔阻挡,最终成像为 点成像。X、Y 方向的扫描通过扫描振镜控制,Z 方向的扫描通过电动显微镜控 制,由共聚焦显微镜控制软件将扫描的像素点组成最终图像。
测量,长度、角度、面积、亮度或其他参数的测量; 具有定义参考光谱,并通过同步激发获取无串色的多重荧光图象的功能; 具有图象归档、输入、输出功能; 活细胞图象时间变化记录,可设置编程时间循环和记录,析功能
激光共聚焦系统使用说明 Imager Vario LSM

共聚焦显微镜操作入门指南(仅供内部使用)文档作者:李宇(liyu@) 日期:2012-12-04文档校对:李宇日期:2012-12-04卡尔蔡司中国版权所有不得复制目录1开机 (1)1 .1接通总电源 (1)1 .2打开激光器 (1)1 .3打开控制器、主控电脑 (1)2使用激光共聚焦扫描软件Zen 2010 (2)2 .1打开软件 (2)2 .2切换到明场观察模式(目镜筒) (2)2 .3放入样品并在明场模式下找到焦平面 (3)2 .4切换到共聚焦扫描模式 (6)2 .5设置激光扫描参数,找到样品最亮的焦平面位置 (6)2 .6设置Z-stack扫描上下限 (8)2 .7开始扫描 (10)2 .8分析扫描结果,进行三维观测 (11)3关机 (15)4附:目镜中,使用明场、暗场和偏光模式观察样品 (16)4 .1明场模式 (16)4 .2暗场模式 (17)4 .3偏光模式 (17)5附:使用相机(CCD)拍摄明场、暗场和偏光图 (18)5 .1拍摄明场图 (18)5 .2拍摄暗场图 (19)5 .3拍摄偏光图 (19)1 开机1 .1接通总电源图 1 从左至右依次为:墙体总电源、稳压器电源、激光器和电脑电源1 .2打开激光器图 2 转动激光器钥匙,打开激光器,LED指示灯亮1 .3打开控制器、主控电脑图 3 依次打开左图显微镜主机控制器电源、右图电脑主机电源提示:当仅使用CCD拍图,或者长时间不用机器时,建议关闭激光器,以延长其寿命。
2 使用激光共聚焦扫描软件Zen 20102 .1打开软件双击图标,然后点击“Start System ”进入软件。
2 .2切换到明场观察模式(目镜筒)2 .2.1 在共聚焦软件中切换为明场观察模式:点击“Locate ”标签,选择“Online ”,点击“BF ”(Bright Field 的缩写)。
此时系统打开卤素灯,并将明场光学模块转入光路。
图 4 切换为明场观察模式提示:如果出现硬件通讯问题,软件左下角会弹出信息对话框,此时一般的解决方法是:1)重启Zen 软件;2)如果仍无效,关闭整个系统,过5分钟后再重启系统。
蔡司显微镜常见故障分析 显微镜技术指标

蔡司显微镜常见故障分析显微镜技术指标德国蔡司(ZEISS)做为显微镜的鼻祖——国际标准的缔造者160年来一直处于光学领域领导地位,而其它显微镜厂家一直追赶和效仿蔡司,但关键技术没有学到,使得产品不够完善,在使用过程中不可避免地出现一些故障,从而影响用户的正常工作。
现就一些常见故障解析如下:1、显微镜使用一段时间图像质量下降,关机一段时间再打开图像质量就会明显好转。
诊断:镜头镀膜技术不过关,长时间使用镜头受热后镀膜发散导致。
2、手动调焦时图像清晰,松手后图像模糊。
诊断:调焦机构老化。
3、目镜观察时图像清晰,但采集到的图像却不清晰。
把采集到的图像调整清晰时, 目镜里观察图像又不清晰了。
诊断:系统齐焦性不够,观察和采集不能同步。
4、载物台下滑、平移。
诊断:载物台锁定机构采用星型齿轮,长时间使用稳定性降低。
5、图像中间清晰边缘模糊。
诊断:球差校正不完善。
生物显微镜的使用方法与步骤一、取镜和安放1.右手握住镜臂,左手托住镜座。
2.把显微镜放在实验台上,略偏左(显微镜放在距实验台边缘7厘米左右处)。
安装好目镜和物镜。
二、对光3.转动转换器,使低倍物镜对准通光孔(物镜的前端与载物台要保持2厘米的距离)。
4.把一个较大的光圈对准通光孔。
左眼注视目镜内(右眼睁开,便于以后同时画图)。
转动反光镜,使光线通过通光孔反射到镜筒内。
通过目镜,可以看到白亮的视野。
三、观察5.把所要观察的玻片标本(也可以用印有“6”字的薄纸片制成)放在载物台上,用压片夹压住,标本要正对通光孔的中心。
6.转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓下降,直到物镜接近玻片标本为止(眼睛看着物镜,以免物镜碰到玻片标本)。
7.左眼向目镜内看,同时反方向转动粗准焦螺旋,使镜筒缓缓上升,直到看清物像为止。
再略微转动细准焦螺旋,使看到的物像更加清晰。
8.高倍物镜的使用:使用高倍物镜之前,必须先用低倍物镜找到观察的物象,并调到视野的正中央,然后转动转换器再换高倍镜。
换用高倍镜后,视野内亮度变暗,因此一般选用较大的光圈并使用反光镜的凹面,然后调节细准焦螺旋。
Zeiss LSM 780 激光扫描共聚焦显微镜光路设置和不同扫描模式的使用

Zeiss LSM 780 激光扫描共聚焦显微镜光路设置和不同扫描模式的使用对于使用激光扫描共聚焦显微镜的研究者来说,实验设计、样品准备、仪器操作和后期图片处理是一个实验至关重要的四步,前两步是任何一个研究者都必须具备的能力,否则无从谈起上机实验,后期图片处理无非就是修饰润色使图片从视觉上更美观,而对大多数从事生物学医学领域的研究者来说,仪器的操作可能是最关键的一步,而仪器操作中光路的设置和不同扫描模式的选择可能是最难掌握和最难学习的模块,因为这部分可能涉及一些物理光谱学的知识。
文章就以自己实验室Zeiss LSM 780激光扫描共聚焦显微镜为例,简要介绍其三种光路设置和五种不同扫描模式如何选择使用,希望对使用者有所帮助。
标签:激光扫描共聚焦显微镜;光路设置;扫描模式引言随着现代科学技术的飞速发展,各种荧光蛋白、荧光染料和精密光学元件不断出现[1-5],激光扫描共聚焦显微镜技术得到了极大的发展,各种公司,各种型号的共聚焦系统不间断问世或完善,广泛应用在细胞生物学医学领域[6-8]。
广泛的应用使得这一设计精密又操作复杂的仪器必须让有需要的研究者方便学习和掌握。
就以蔡司公司为例,科学技术的发展和适应市场的需要,不同型号的共聚焦系统逐步上市和使用,LSM 510、510 Meta、700、710、780等在硬件技术提高的同时,操作软件也在一步步简化。
文章以华南农业大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室的一台超高灵敏度检测Zeiss LSM 780系统为例,介绍其光路设置和不同扫描模式的选择,因为它是目前蔡司公司推出的上述普通激光扫描共聚焦显微镜中型号最高的一款,它的光路设置和扫描模式的配置将集上述所有型号系统的内置设置于一身,希望能给实验者提供较全面的指导。
1 Zeiss LSM 780 激光扫描共聚焦显微镜三种光路设置(1)最“傻瓜式”一键操作:Zeiss LSM 780使用Zen 2011软件,软件操作界面有一个Resue按钮。
Zeiss激光共聚焦显微镜LSM880withAiryscan

基本功能:大视野拼图
视野的扩展
Tilling & Stitching: 227um x 125um
基本功能:大视野拼图
扩展功能: 光谱扫描,线性拆分
最大程度避免荧光串色的影响
光谱扫描和拆分之前 光谱扫描和拆分之后
发射光谱图谱和曲线
Wavelength
Intensity
光谱拆分
去除自发荧光
果蝇眼 Green: AF488, actin Red: Cy3, Crumbs Blue: autofluorescence
Agenda
1 LSM880 激光共聚焦显微镜的配置及应用范围 2 激光共聚焦显微镜的原理 3 LSM880 激光共聚焦显微镜的光路部件 4 如何获取一张高质量的图像
Carl Zeiss Microscopy
2018/9/12
共聚焦显微镜:广泛应用于 生物、医学 各个领域
Nearly all fields of Science...
理论讲座: 共聚焦显微镜的原理及在生命科学领域的应用 上机操作培训: 1. 硬件部件介绍和激光安全介绍 2. 开关机顺序以及注意事项 3. 二维单通道图像的获取 4. 多通道图像的获取 5. 透射光图像的拍摄 6. 图像的保存和导出 7. Z-stack 图像拍摄及 Maximum intensity projection 图像处理 8. Time series 图像拍摄 9. 大视野拼图 10. Airyscan 图像的拍摄 11. 荧光强度分析 用户上机操作: 用户复习上机操作内容,可自带样品进行拍摄,工程师解答用户使用中遇到的问题
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The second exhibition of Carl Zeiss confocal laserscanning microscopeConfocal MicroscopyDr. Matthias Vaupel,Carl Zeiss MicroImaging GmbH,Göttingen, GermanyLSM 700Confocal Principledetectorpinholelenssample beamsplitterlaser mirrorsxyzfocus Main differences in comparison toclassical light & video microscopy:1) Illumination source:Laser instead of lamp2) Image acquisition:Sequential scanning of the samplewith a laser beam 3) 3D Microscopy:Height information by opticalslicingLSM 7003D Imaging: SolarSolar panel laser scribeThe confocal microscopes LSM 700 and CSM 700 –What are they good for?3D microstructure analysis, e. g.z-height propfilexyz-distances and angles intopographyroughnessthin transparent film thicknessvolume parametersbearing area curve, amplitudedensity functionImage processing and analysisReportingMaterials:Soft matter, i.e. polymersMetalPaperGlassSpecifications CSM 700Height measurement:repeatability(1σ) 0.020 μm16-bit resolution in heightHeight measurement15 mm maximum rangeMaximum sample height63 mmLateral measurement:resolution0.160 μmImage pixel resolution1280 x 1024 pixelsIllumination Xenon-Lamp(wavelength range: 400 to 700 nm)Acquisition speed7.5 fps(High-speed) ...100 fps(Wire-frame mode) Color depth3 x 8 bit(RGB)USPs and Top Features of CSM 700USPs:Confocal images in true color-> topo& colored texture (all in focus image) in just 1 step! High-speed-mode 7.5 fps (< 30 sec) at 1280 x 1024 pixelsZeiss objectives give highest Zeiss optical performanceTops:Complete Software packet, incl. Image Processing, Macro Programming, Image Stitching, ReportingFilm thickness measurementAvailable with motorized stage for scanning and stitching of large imagesSpecifications: LSM 700 on AxioScope orAxioImagerHeight measurement:repeatability0.020 μm with closed-loop-detector(Heidenhain-detector) and Axio Imager, 0.080 µm on Axio Scope mot16-bit resolution in heightHeight measurement appr. 15 mm maximum rangeMaximum sample height63 mm with Axio Imager2Lateral measurement:resolution0.120 μmImage pixel resolution4 x 1 ...2048 x 2048 pixelsrepeatability0.010 μmzoom 1x (40x)Acquisition speed5 fps(at 512 x 512 pixels, 154 fps at 512 x 16 pixels)Illumination Laser, 405 nm typical for material applicationsUSPs and Top Features of LSM 700USPs:Additional contrasting methodes: Darkfield, Pol., C-DIC, TICFluorescence: e.g. for porosity measurement and for profilometry with unlimited surface slope due to auto-fluorescence detectionZeiss objectives give highest optical performancespectral imaging of light emitted from the sampleTops:Zoom, high pixel number, and high lateral resolutionFilm thickness measurementAvailable with motorized stage for scanning and stitching of large imagesComplete Software packet, incl. Image Processing, Macro Programming, Image Stitching Additional application tools available via AxioVision: Automatic Analysis of Grains, and of nonmetallic inclusions in steelDefine the no. of slices or slice distance or set according toZXtilted surface in original z-image plane surface after automatic z-levellingstep-height of small structures (e.g. stripes) is conserved with z-levellingArtefact-free z-stack record in a field of view with strong contrastProblem:Sample surface areas with very lowand high reflectivity in the same field of viewSolutions:Change NA via objectiveApply F/Z Noise Cut or “Fill Holes”filter and interpolate incorrect pixels Record several z-stacks with different exposure time/gain factor/lightintensity Possible reasons:scattered light due to roughnesslateral inhomogeneous material distribution surface slope angle is larger than half of the acceptance angle of the objectiveOvercome the theoretical diffraction limitation of surface tilt angle by fluorescenceFluorescence ModePolymer Foil in Orthogonal Projections (Epiplan-Neofluar 50x/0.8)x Reflection Modeyz zλ= 543 nmProfilometry with unlimited surface slope due to auto-fluorescence detectiondisplays removedfrom the height map to profiles and 3D visualisationHeight mapProfile3D ViewRoughness and Waviness –a practical examplewaviness of the road:average height differencealong the road, typicallymeasured on the km-distance scaleroughness of the road:average grain size of theasphalt, typically measuredon the mm-scale©Vaupel©Vaupeluninspiring andambitious formulasahead()∫=l sk dx x z l R 031()∫=l q dx x z l R 021()∫=lku dx x z l R 041()∫=l a dx x z l R 01asphalt, typically measuredRoughness and waviness –Fourier FilteringPrimary profile:P(Section Curve)Roughness:RWaviness:WMeasurement items for roughness curves –Examplelubricant reservoirshigh friction and wear quicklyMeasurement items for roughness curves –BAC: Bearing Area Curve (Load Curve)Curve of the load length ratio of the roughness curve expressed as a function of cutting level cused for QC of steel productionOnly available in ZEN and CSM-Software !Roughness in ZEN 2009Roughness –StandardsThe definitions of roughness parameters are from DIN 4287Profiles2D standards exist only for tactile instruments.In those standards are described:- 1. Type of sensor (tip diameter, material)- 2. Type of acquisition (scan length)- 3. Type of processing (filter, cut-off wavelength)-Standards don‘t exist for optical instruments.Topographies3D standards neither exist for tactile nor for optical methods.Tactile and optical confocal scanning –in Comparison。