1. Kính hiển vi soi ngược là gì?

    Kính hiển vi soi ngược là một công cụ độc đáo đã cách mạng hóa lĩnh vực kính hiển vi. J. Lawrence Smith - một thành viên xuất sắc của khoa tại Đại học Y khoa Louisiana (nay là Đại học Tulane), đã tạo ra một dụng cụ quang học mang tính đột phá. Cấu hình đảo ngược này dẫn đến cái tên “kính hiển vi soi ngược” và đưa ra một cách tiếp cận mới đối với kính hiển vi.

    Với kính hiển vi soi ngược, người dùng xem hình ảnh từ một điểm thuận lợi khác. Thay vì nhìn xuống mẫu vật từ trên cao, như thông lệ với kính hiển vi truyền thống, kính hiển vi soi ngược cho phép xem hình ảnh từ bên dưới, nhìn lên trên. Quan điểm đặc biệt này cung cấp một số lợi thế cho một số ứng dụng và thiết lập thử nghiệm.

2. Tính năng của kính hiển vi soi ngược 

2.1. Bàn đặt mẫu linh hoạt: 

    Một kính hiển vi soi ngược có thể có một bàn đặt mẫu được gắn động cơ, cho phép người dùng di chuyển mẫu vật hoặc đĩa nuôi cấy một cách chính xác và có kiểm soát. Điều này có thể đặc biệt hữu ích khi nghiên cứu các mẫu vật lớn hoặc phức tạp.

2.2. Hệ thống chiếu sáng chuyên dụng: 

    Kính hiển vi soi ngược có thể có hệ thống chiếu sáng chuyên dụng, chẳng hạn như đèn LED hoặc đèn huỳnh quang, để cung cấp độ sáng, thậm chí chiếu sáng cho mẫu vật. Các hệ thống này cũng có thể có cường độ và nhiệt độ màu có thể điều chỉnh để phù hợp với các điều kiện ánh sáng khác nhau.

2.3. Giai đoạn kiểm soát nhiệt độ:

 Một số kính hiển vi soi ngược có một giai đoạn kiểm soát nhiệt độ, cho phép người dùng duy trì nhiệt độ ổn định cho mẫu vật hoặc đĩa nuôi cấy. Điều này có thể đặc biệt hữu ích khi nghiên cứu các tế bào sống, vì nó cho phép các tế bào duy trì trong phạm vi nhiệt độ tối ưu của chúng.

2.4. Tương phản pha hoặc quang học DIC: 

    Kính hiển vi soi ngược cũng có thể có quang học tương phản pha hoặc tương phản nhiễu vi sai (DIC), cho phép người dùng xem các chi tiết và cấu trúc nhỏ bên trong mẫu vật mà có thể không nhìn thấy được bằng cách chiếu sáng trường sáng truyền thống.

2.5. Khả năng chụp ảnh huỳnh quang: 

    Một số kính hiển vi soi ngược được trang bị khả năng chụp ảnh huỳnh quang, cho phép người dùng nghiên cứu các mẫu đã được dán nhãn bằng thuốc nhuộm huỳnh quang hoặc protein. Điều này có thể đặc biệt hữu ích cho việc nghiên cứu sự phân bố và chuyển động của các phân tử bên trong tế bào hoặc mô.

2.6. Máy ảnh độ phân giải cao: 

    Nhiều kính hiển vi soi ngược được trang bị camera có độ phân giải cao, cho phép người dùng chụp ảnh hoặc quay video mẫu vật để phân tích hoặc làm tài liệu. Một số máy ảnh cũng có thể có các tính năng chuyên dụng, chẳng hạn như khả năng tua nhanh thời gian hoặc khả năng chụp nhiều bước sóng ánh sáng.

    - Nguyên lý của kính hiển vi soi ngược dựa trên khái niệm cơ bản giống như kính hiển vi ánh sáng thẳng đứng. Cả hai loại kính hiển vi đều sử dụng các tia sáng để hội tụ vào mẫu vật và tạo thành hình ảnh có thể quan sát được qua vật kính. Tuy nhiên, kính hiển vi soi ngược tự phân biệt thông qua thiết kế và cách sắp xếp các bộ phận độc đáo của nó.

    - Trái ngược với thiết kế kính hiển vi thông thường, vật kính của kính hiển vi soi ngược được đặt bên dưới bàn soi và hướng lên trên. Các vật kính này thu thập ánh sáng đi qua mẫu vật và được phóng đại bằng thấu kính tụ. Sau đó, ánh sáng thu thập được hướng tới thấu kính mắt, cho phép quan sát trực quan mẫu vật.

    - Nhìn chung, kính hiển vi soi ngược hoạt động trên nguyên tắc sử dụng các tia sáng để chiếu sáng và phóng đại mẫu vật để kiểm tra trực quan. Với thiết kế đảo ngược của nó, với nguồn sáng và bộ ngưng tụ được đặt phía trên bàn soi và các vật kính bên dưới bàn soi, cho phép các ứng dụng độc đáo và mang lại lợi thế khi làm việc với một số loại mẫu nhất định, chẳng hạn như mẫu chứa trong bình nuôi cấy hoặc đĩa petri. 

4. Quy trình vận hành của kính hiển vi soi ngược

    - Bắt đầu bằng cách đặt kính hiển vi soi ngược trên một bề mặt ổn định, chẳng hạn như bàn hoặc bệ kính hiển vi. Đảm bảo rằng nó an toàn và không bị lung lay trong quá trình sử dụng.

    - Đặt lam chứa mẫu thử hoặc vật chứa thủy tinh lên bàn mẫu. Cẩn thận căn chỉnh mẫu thích hợp để quan sát mong muốn. Không giống như kính hiển vi truyền thống, bệ mẫu vật của kính hiển vi soi ngược thường không di chuyển. Do đó, không cần phải điều chỉnh vị trí bàn đặt mẫu.

    - Để đạt được hình ảnh rõ nét, hãy tập trung kính hiển vi bằng cách điều chỉnh vật kính và thấu kính hội tụ. Sử dụng các núm hoặc nút điều khiển được thiết kế đặc biệt để điều khiển chuyển động của các thấu kính này. Tinh chỉnh tiêu điểm cho đến khi mẫu vật được nhìn sắc nét.

    - Có thể quan sát ảnh của mẫu vật qua kính mắt là thị kính của kính hiển vi. Nhìn qua thị kính để xem hình ảnh phóng to của mẫu vật. Ngoài ra, một số kính hiển vi đảo ngược có thể có khả năng hiển thị hình ảnh trên màn hình kỹ thuật số để quan sát và ghi chép thuận tiện.

    - Kính hiển vi soi ngược có thể được sử dụng kết hợp với máy quét đồng tiêu và đèn chiếu sáng huỳnh quang. Những phụ kiện này nâng cao khả năng của kính hiển vi, cho phép sử dụng các kỹ thuật hình ảnh tiên tiến và ghi nhãn huỳnh quang. Làm theo hướng dẫn và hướng dẫn của nhà sản xuất để tích hợp các thành phần bổ sung này với kính hiển vi soi ngược.

    Bằng cách làm theo các bước này, người dùng có thể vận hành thành công kính hiển vi soi ngược, điều chỉnh tiêu cự và quan sát mẫu vật qua thấu kính mắt hoặc màn hình kỹ thuật số. Khả năng tương thích của kính hiển vi soi ngược với máy quét đồng tiêu và đèn chiếu sáng huỳnh quang mở ra khả năng cho các kỹ thuật phân tích và hình ảnh tiên tiến, mở rộng phạm vi ứng dụng trong các lĩnh vực khoa học khác nhau.

     - Tính linh hoạt trong việc xem mẫu vật: Kính hiển vi soi ngược có bàn soi rộng phù hợp với việc quan sát mẫu vật trong ống thủy tinh và đĩa Petri. Khả năng này đặc biệt thuận lợi cho việc nghiên cứu các tế bào sống, vì nó cho phép quan sát các tế bào từ dưới cùng của thiết bị nuôi cấy tế bào. Viễn cảnh này cho phép các nhà nghiên cứu quan sát các tế bào trong môi trường tự nhiên của chúng và hiểu rõ hơn về hành vi và tương tác của chúng.

    - Xử lý một lượng lớn phương tiện: Kính hiển vi soi ngược rất phù hợp để kiểm tra các tế bào với số lượng lớn môi trường. Điều này đặc biệt có lợi trong các thí nghiệm hoặc nghiên cứu cần quan sát một lượng lớn tế bào. Bằng cách hỗ trợ quan sát trong một thể tích trung bình lớn hơn, kính hiển vi đảo ngược cho phép các nhà nghiên cứu phân tích hành vi của tế bào trong các điều kiện sinh lý thực tế hơn.

    - Xem các mô trong vật chứa thủy tinh: Không giống như kính hiển vi thẳng đứng truyền thống, thường xem mẫu vật trên các phiến kính hiển vi nhỏ, kính hiển vi soi ngược cho phép kiểm tra các mô tế bào trong mạch ban đầu của chúng. Ưu điểm này đặc biệt phù hợp khi làm việc với các mẫu mô lớn hơn hoặc mẫu vật không thể dễ dàng chuyển sang các phiến kính. Khả năng xem các tế bào trong mạch ban đầu của chúng cung cấp sự thể hiện chính xác hơn về trạng thái tự nhiên của chúng.

    - Quan sát từ trên xuống: Kính hiển vi soi ngược cung cấp sự linh hoạt để quan sát các tế bào từ cả phần trên và phần dưới của thiết bị giữ. Điều này đặc biệt hữu ích khi xử lý các mẫu vật như đĩa Petri, nơi các tế bào có xu hướng chìm xuống đáy. Kính hiển vi soi ngược cho phép hiển thị và phân tích tế bào thuận tiện từ nhiều góc độ, nâng cao hiểu biết về hành vi và đặc điểm của chúng.

    - Bảo quản vô trùng mẫu: Một ưu điểm đáng chú ý của kính hiển vi soi ngược là mẫu vật không bị nhiễm bẩn khi tiếp xúc với vật kính. Các vật kính được đặt bên dưới bàn soi, hướng lên trên, giúp duy trì tính vô trùng của mẫu. Tính năng này rất quan trọng khi làm việc với các mẫu nhạy cảm hoặc tiến hành các thí nghiệm yêu cầu điều kiện vô trùng.

    - Giá cao: Một trong những hạn chế chính của kính hiển vi soi ngược là chi phí cao. Những kính hiển vi này thường đắt tiền do thiết kế phức tạp và các thành phần chuyên dụng của chúng. Kỹ thuật tiên tiến cần thiết để sản xuất kính hiển vi soi ngược góp phần làm tăng giá, khiến một số nhà nghiên cứu và tổ chức khó tiếp cận với ngân sách hạn chế.

    - Giới hạn sẵn có: Quy trình sản xuất kính hiển vi soi ngược rất phức tạp và tốn kém. Do đó, chỉ có một số công ty sản xuất những kính hiển vi này, làm giảm khả năng cung cấp của chúng trên thị trường. Các nhà nghiên cứu có thể phải đối mặt với những thách thức trong việc tìm kiếm một kính hiển vi soi ngược phù hợp để mua hoặc sử dụng, dẫn đến các lựa chọn hạn chế và khả năng chậm trễ trong việc mua thiết bị.

    - Khó khăn trong việc xem mẫu vật qua bình thủy tinh dày: Kính hiển vi soi ngược được thiết kế để quan sát các mẫu vật từ đáy của thiết bị nuôi cấy tế bào hoặc các bình như đĩa Petri. Tuy nhiên, bình thủy tinh dày có thể đặt ra những thách thức về chất lượng quang học và độ trong. Độ dày của kính có thể cản trở sự truyền ánh sáng và cản trở chất lượng hình ảnh quan sát được. Các kỹ thuật hoặc phụ kiện chuyên dụng có thể được yêu cầu để tối ưu hóa hình ảnh trong những tình huống này.