Микроскоп биологический инвертированный цифровой MAGUS Bio VD300

MAGUS Bio VD300 — инвертированный микроскоп с фазовым контрастом и цифровой камерой 8,3 Мпикс для культур клеток

MAGUS Bio VD300 — биологический микроскоп инвертированной конструкции для исследования живых клеток и тканей непосредственно в лабораторной посуде. Объективы расположены под образцом, конденсор — над ним, что позволяет работать с чашками Петри, культуральными флаконами и планшетами высотой до 70 мм без изъятия образца из питательной среды. В комплект входит цифровая камера MAGUS CDF30 с сенсором SONY Exmor 8,3 Мпикс и выводом изображения в разрешении 4K. Микроскоп поддерживает два метода контрастирования: светлое поле и фазовый контраст.

Что можно увидеть или сделать на практике

Метод наблюдения и что он даёт

Инвертированная схема позволяет наблюдать клетки, осевшие на дно посуды, через её прозрачное дно толщиной до 1,2 мм. Образец остаётся в стерильных условиях, его не нужно переносить на предметное стекло — это критично для длительного мониторинга культур, оценки жизнеспособности, изучения клеточной подвижности и деления. В светлом поле хорошо видны окрашенные препараты и объекты с естественным контрастом. Фазовый контраст преобразует разницу в оптической плотности клеточных структур в видимые градации яркости, что позволяет различать органеллы, границы клеток и внутриклеточные включения в живых неокрашенных образцах без предварительной фиксации.

Комплектный фазовый объектив 10x с числовой апертурой 0,25 и рабочим расстоянием 4,3 мм обеспечивает увеличение 100x (с окулярами 10x). Слайдер с центрируемыми фазовыми кольцами устанавливается в конденсор, центрирующий телескоп входит в комплект. Переключение между светлым полем и фазовым контрастом выполняется сдвигом слайдера без перенастройки оптической системы. Опционально доступны фазовые объективы 20x и 40x.

Цифровая фиксация и работа с изображением

Камера MAGUS CDF30 установлена в вертикальный канал тринокулярной насадки и работает параллельно с визуальным наблюдением через окуляры. Сенсор SONY Exmor CMOS с технологией обратной засветки обеспечивает светочувствительность 5970 мВ/люкс/с, что позволяет получать чёткое изображение при слабом освещении образца — это важно для живых клеток, чувствительных к световому стрессу. Размер сенсора 1/1,2 дюйма (11,14×6,26 мм), размер пикселя 2,9×2,9 мкм.

Изображение выводится на монитор компьютера через интерфейс USB 3.0 со скоростью передачи данных 5 Гб/с. Максимальное разрешение 3840×2160 пикселей при кадровой частоте 45 кадров в секунду, в режиме Full HD (1920×1080) частота возрастает до 70 кадров в секунду. Высокая частота обновления кадра обеспечивает плавное отображение подвижных объектов — миграции клеток, биения ресничек, движения микроорганизмов — без запаздывания и рывков.

Камера поддерживает автоматический и ручной баланс белого, контроль экспозиции, регулировку времени выдержки от 0,02 мс до 15 секунд. Встроенный ИК-фильтр ограничивает спектральный диапазон в пределах 380–650 нм, исключая инфракрасную составляющую, которая может искажать цветопередачу. Программное обеспечение MAGUS View позволяет сохранять фотографии в форматах JPG, BMP, PNG, TIF и видео в форматах WMV, AVI, H.264 (Windows 8 и выше), H.265 (Windows 10 и выше). Системные требования: Windows 8/10/11, Mac OS X, Linux; процессор от Intel Core 2 с частотой до 2,8 ГГц и выше, минимум 2 ГБ оперативной памяти, порт USB 3.0.

Область применения

MAGUS Bio VD300 предназначен для работы с культурами клеток, тканевыми эксплантатами, биологическими жидкостями в научных и медицинских лабораториях. Подходит для рутинных задач контроля жизнеспособности и морфологии клеточных линий, а также для исследовательской работы — изучения клеточной динамики, оценки эффектов фармакологических агентов, подсчёта клеток в культуре. Возможность длительного наблюдения образца в стерильной посуде делает микроскоп удобным инструментом для экспериментов с временной динамикой. Также может использоваться в образовательных целях для курсов клеточной биологии и гистологии.

Конструкция и технологии

Цельнолитой алюминиевый корпус обеспечивает механическую стабильность оптической системы и устойчивость к вибрациям. Тринокулярная насадка Зидентопф с углом наклона 45° позволяет одновременно наблюдать изображение через окуляры и выводить его на камеру. Деление светового потока 50/50 — половина света идёт в визуальные каналы, половина в канал камеры. Межзрачковое расстояние регулируется в диапазоне 48–75 мм.

Окуляры 10x/22 мм с удалённым зрачком 10 мм снижают утомляемость при длительной работе. Диаметр окулярной трубки 30 мм. Револьверное устройство рассчитано на 4 объектива. Комплектные объективы — планахроматы, скорректированные на бесконечность (инфинити-коррекция). Эта схема означает, что световой пучок выходит из объектива параллельным и фокусируется вспомогательной линзой (тубусной линзой), что позволяет встраивать в оптический путь дополнительные модули — например, фазовых контраст или поляризаторы — без потери качества изображения и без изменения фокусировки. Парфокальная высота 45 мм — при смене объектива фокус практически не сбивается.

Объектив 10x с числовой апертурой 0,25 и рабочим расстоянием 4,3 мм обеспечивает увеличение 100x, объектив 20x (NA 0,40, WD 8,0 мм) — 200x, объектив 40x (NA 0,60, WD 3,5 мм) — 400x. Рабочее расстояние объективов увеличено по сравнению с обычными биологическими микроскопами, чтобы учесть толщину дна лабораторной посуды. Максимальная числовая апертура 0,60 обеспечивает теоретическую разрешающую способность около 0,56 мкм в зелёном свете, что достаточно для визуализации большинства клеточных структур. Диапазон увеличения 100–400x соответствует типичным задачам работы с культурами клеток. Опционально доступен объектив 4x (NA 0,10, WD 21,0 мм) для обзорного сканирования и объективы 20x, 40x с фазовым контрастом.

Конденсор с числовой апертурой 0,6 и рабочим расстоянием 70 мм расположен над образцом. Рабочее расстояние 70 мм — это максимальная высота посуды, с которой можно работать. Конденсор оснащён регулируемой апертурной диафрагмой и слотом для установки слайдера фазового контраста. Фазовые кольца центрируются с помощью комплектного телескопа, что критично для получения корректного фазово-контрастного изображения.

Предметный столик неподвижный. В него устанавливаются держатели лабораторной посуды, три типа которых входят в комплект: для посуды размером 29×77 мм (диаметр 90 мм), 34×77,5 мм (диаметр 68,5 мм) и 57×82 мм (диаметр 60 мм). Механическое устройство перемещения образца по осям X и Y с диапазоном хода 77×112 мм позволяет точно позиционировать объект под объективом. Коаксиальный механизм грубой и тонкой фокусировки обеспечивает быструю и точную наводку на резкость; шаг тонкой фокусировки составляет 0,002 мм. Грубая фокусировка оснащена механизмами блокировки и регулировки жёсткости хода, что предотвращает случайное смещение фокуса при манипуляциях с образцом.

Источник проходящего света — светодиод мощностью 9 Вт с регулировкой яркости. Светодиод расположен над образцом (в инвертированной схеме проходящий свет идёт сверху вниз, через конденсор и образец к объективу). Регулировка яркости не влияет на цветовую температуру, что важно для воспроизводимости цветопередачи при документировании. Ресурс светодиода около 50 000 часов непрерывной работы. Питание от сети переменного тока 220±22 В, 50 Гц. Камера питается от USB-порта компьютера (постоянный ток 5 В); для работы элемента Пельтье (системы охлаждения сенсора, снижающей тепловой шум) используется внешний адаптер питания 12 В, 3 А.

Кому подойдет

MAGUS Bio VD300 рассчитан на специалистов, работающих с культурами клеток: научных сотрудников биологических и медицинских лабораторий, биотехнологов, контролёров качества в биопроизводстве, преподавателей и студентов программ клеточной биологии и тканевой инженерии. Инвертированная конструкция — это специализированное решение именно для работы с клетками в посуде, а не универсальный биологический микроскоп. Если задача — исследование гистологических срезов на предметных стёклах, бактериологические мазки или ботанические препараты, лучше подойдёт прямой микроскоп проходящего света.

Фазовый контраст требует точной настройки центрирования фазовых колец и понимания принципов метода, поэтому микроскоп предполагает наличие опыта работы с контрастированием или готовность освоить настройку по инструкции с использованием центрирующего телескопа. Цифровая камера в комплекте упрощает документирование и позволяет вести архив наблюдений, но требует подключения к компьютеру с соответствующими системными требованиями и установленным программным обеспечением.

Что важно знать заранее

Инвертированная схема накладывает ограничения на тип образца: наблюдение возможно только через прозрачное или полупрозрачное дно посуды толщиной до 1,2 мм. Если дно матовое, слишком толстое или неоптическое (не предназначенное для микроскопии), качество изображения снизится вплоть до невозможности работы. Для качественного результата используйте посуду с оптическим дном — чашки Петри для культивирования клеток, культуральные планшеты, флаконы с прозрачными стенками.

Максимальное увеличение 400x (с комплектными объективами) достаточно для визуализации клеток размером от нескольких микрометров, их ядер, цитоплазмы, включений и границ. Для задач, требующих разрешения субмикронных структур (например, изучения тонкой архитектуры органелл), потребуется микроскоп с объективами большей апертуры или конфокальная система. Опциональные окуляры 12,5x–25x позволяют увеличить кратность до 1000x, но при работе с объективом 40x такое увеличение выйдет за пределы полезного — изображение станет крупнее, но детализация не вырастет.

Фазовый контраст эффективен для прозрачных неокрашенных объектов с малым естественным контрастом. Если образец уже окрашен или имеет высокий собственный контраст (например, пигментированные клетки), метод светлого поля может оказаться более информативным. Для работы с флуоресцентными метками или иммунофлуоресценцией потребуется микроскоп с соответствующими источниками возбуждения и фильтрами, данная модель такой возможности не имеет.

Диапазон рабочих температур микроскопа 5–35 °C, камеры −10–50 °C. Рабочая влажность 30–80 %. При работе с живыми культурами важно минимизировать время, в течение которого образец находится вне инкубатора, особенно при комнатной температуре существенно ниже 37 °C.

Комплектация

• Цифровая камера MAGUS CDF30 — сенсор SONY Exmor CMOS 8,3 Мпикс, разрешение до 3840×2160, USB 3.0, кабель USB, установочный диск с драйверами и ПО MAGUS View, инструкция и гарантийный талон.
• Штатив — цельнолитой алюминиевый корпус со встроенным источником питания, светодиодным осветителем проходящего света 9 Вт, коаксиальным механизмом фокусировки (грубая с блокировкой и регулировкой жёсткости, тонкая 0,002 мм), неподвижным предметным столиком, конденсором NA 0,6 со слотом для слайдера и револьвером на 4 объектива.
• Тринокулярная насадка Зидентопф — угол наклона 45°, межзрачковое расстояние 48–75 мм, деление светового потока 50/50, вертикальный канал для камеры.
• Объектив планахроматический PL 10x/0,25 — рабочее расстояние 4,3 мм, инфинити-коррекция, увеличение 100x с окулярами 10x.
• Объектив планахроматический PL 20х/0,40 — рабочее расстояние 8,0 мм, инфинити-коррекция, увеличение 200x.
• Объектив планахроматический PL 40x/0,60 — рабочее расстояние 3,5 мм, инфинити-коррекция, увеличение 400x.
• Объектив планахроматический PHP2 10х/0,25 фазовый — рабочее расстояние 4,3 мм, для работы в режиме фазового контраста.
• Окуляр 10x/22 мм с удалённым зрачком 10 мм — 2 штуки, диаметр трубки 30 мм.
• Наглазник на окуляр — 2 штуки.
• Вспомогательный центрирующий телескоп — для центрирования фазовых колец при настройке фазового контраста.
• Слайдер фазового контраста — с центрируемыми фазовыми кольцами, для установки в конденсор.
• Механическое устройство перемещения образца — координатное перемещение по осям X и Y (диапазон 77×112 мм).
• Держатель лабораторной посуды — 3 штуки для разных размеров посуды: 29×77 мм (Ø 90 мм), 34×77,5 мм (Ø 68,5 мм), 57×82 мм (Ø 60 мм).
• Переходник C-mount — для крепления камеры к вертикальному каналу насадки.
• Светофильтр — для коррекции освещения.
• Сетевой шнур питания, пылезащитный чехол, инструкция по эксплуатации и гарантийный талон.

Комплект включает всё необходимое для начала работы в режимах светлого поля и фазового контраста с цифровой фиксацией: микроскоп, камеру, три объектива для светлого поля, один фазовый объектив, держатели посуды трёх типоразмеров. Для расширения возможностей потребуются дополнительные объективы и окуляры.

Рекомендуемые аксессуары

Фазовые объективы PHP2 20х/0,40 и PHP2 40x/0,60 — расширят диапазон увеличений в режиме фазового контраста до 200x и 400x соответственно, позволят детальнее изучать внутриклеточные структуры. Окуляр 10x/22 мм со шкалой — упростит измерение размеров объектов при визуальном наблюдении. Калибровочный слайд — необходим для калибровки измерительной шкалы в программном обеспечении и для проверки качества изображения оптической системы. Если планируется одновременная работа нескольких исследователей с одним микроскопом, рассмотрите монитор с HDMI-интерфейсом и соответствующую камеру для группового просмотра без необходимости подключения к компьютеру.

Итог

MAGUS Bio VD300 — специализированный инструмент для работы с живыми клетками в культуре. Инвертированная конструкция, два метода контрастирования и цифровая камера с высокой кадровой частотой делают его удобным решением для лабораторий, где требуется мониторинг клеточных культур, оценка морфологии и жизнеспособности, документирование динамических процессов. Планахроматическая оптика с инфинити-коррекцией, стабильная механика и возможность настройки фазового контраста соответствуют профессиональному уровню работы.