Микроскоп люминесцентный цифровой MAGUS Lum D400L LCD

MAGUS Lum D400L LCD — люминесцентный микроскоп с цифровым выводом 4K и светодиодным возбуждением

MAGUS Lum D400L LCD — лабораторный биологический микроскоп, сочетающий флуоресцентную микроскопию в отраженном свете и наблюдение в светлом поле проходящего света. В комплекте цифровая камера 8 Мпикс с тремя интерфейсами подключения и монитор IPS 4K для автономной работы без компьютера. Флуоресцентная насадка оснащена четырьмя светодиодными источниками возбуждения с фильтрами UV, V, B и G. Оптическая система построена на планахроматических объективах и микрофлюарах, скорректированных на бесконечность, с числовой апертурой до 1,25. Диапазон увеличения 40–1000× покрывает задачи от обзорного сканирования до детального анализа клеточных структур.

Что можно увидеть или сделать на практике

Метод наблюдения и что он даёт

Флуоресцентная микроскопия визуализирует объекты, излучающие свечение под воздействием возбуждающего света определенной длины волны. MAGUS Lum D400L LCD использует четыре диапазона возбуждения: ультрафиолетовый UV (320–380 нм), фиолетовый V (380–415 нм), синий B (410–490 нм) и зеленый G (475–550 нм). Объект облучается коротковолновым светом через объектив, а эмиссионный фильтр пропускает только свечение образца, подавляя возбуждающее излучение. Длина волны испускаемого света больше длины волны возбуждения, что создает контраст между флуоресцирующими структурами и фоном. Метод позволяет выявлять микроорганизмы, окрашенные специфическими флуорохромами, исследовать иммунофлуоресцентные препараты, анализировать хромосомы и ДНК, изучать живые клетки с автофлуоресценцией или введенными флуоресцентными метками. Переключение между четырьмя фильтрами производится поворотом кольца насадки, что ускоряет работу с препаратами, требующими наблюдения в разных диапазонах.

Светлое поле проходящего света дополняет флуоресцентный метод классическим наблюдением окрашенных гистологических и цитологических препаратов. Конденсор Аббе с числовой апертурой 1,25 и регулируемыми диафрагмами обеспечивает освещение по Кёлеру, при котором изображение источника света проецируется в апертурную диафрагму конденсора, а изображение полевой диафрагмы — в плоскость препарата. Это устраняет неравномерность освещения, паразитные блики и артефакты оптической системы, раскрывая предел разрешения объектива. Объектив 100x/1,25 с иммерсией достигает разрешения около 0,27 мкм при работе в зеленом свете, что позволяет различать внутриклеточные структуры, бактерии и детали ядерного аппарата.

Точность и повторяемость

Объективы MAGUS Lum D400L LCD скорректированы на бесконечность: параллельный пучок лучей от объектива фокусируется тубусной линзой, встроенной в оптический тракт насадки. Это позволяет встраивать между объективом и тубусной линзой дополнительные оптические модули — фазовые кольца, поляризаторы, дифференциально-интерференционные призмы — без изменения фокусного расстояния и потери качества изображения. Револьвер на 5 объективов повернут от наблюдателя, что освобождает пространство над предметным столиком и обеспечивает визуальный контроль положения рабочего объектива.

Предметный столик размером 180×150 мм перемещается в диапазоне 75×50 мм по осям X и Y. Механизм с ременной передачей без выдвижной зубчатой рейки обеспечивает плавное перемещение препарата при сканировании. При работе в отраженном свете в столик устанавливается черная вставка, блокирующая засветку от проходящего освещения. Фокусировка выполняется коаксиальными рукоятками грубой и тонкой наводки, расположенными в нижней части корпуса с обеих сторон. Грубая фокусировка имеет ход 21 мм с шагом 39,8 мм на оборот, тонкая — цену деления 0,002 мм. Механизм блокировки грубой фокусировки фиксирует положение столика после настройки резкости, регулировка жесткости хода позволяет адаптировать усилие под индивидуальные предпочтения оператора.

Область применения

MAGUS Lum D400L LCD предназначен для научных и медицинских лабораторий, работающих с флуоресцентными методами диагностики и исследования. Микроскоп используется для выявления возбудителей туберкулеза, хламидиоза, бешенства, герпеса методом люминесцентной микроскопии с окраской акридиновым оранжевым или аурамином. В цитологии и гистологии прибор применяется для иммунофлуоресцентного анализа, определения маркеров клеток, исследования срезов тканей и мазков крови. В молекулярной биологии микроскоп используется для визуализации ДНК и РНК после окрашивания флуоресцентными красителями, хромосомного анализа, FISH-гибридизации. Криминалистика и фармакология применяют флуоресцентную микроскопию для экспертизы биологических следов, контроля качества препаратов, выявления фальсификатов. Санитарно-эпидемиологические лаборатории и ветеринарные службы используют прибор для быстрого скрининга патогенов в пробах воды, пищевых продуктов, биоматериалов животных.

Конструкция и технологии

Флуоресцентная насадка MAGUS Lum D400L LCD построена на светодиодных источниках возбуждения мощностью 5 Вт каждый вместо традиционных ртутных ламп высокого давления. Светодиоды мгновенно выходят на рабочую яркость без прогрева, не требуют стабилизации перед измерениями, быстро выключаются при переходе к визуальному наблюдению или смене препарата, что снижает фотообесцвечивание флуорохромов. Срок службы светодиодов 50000 часов против 200–500 часов у ртутных ламп устраняет необходимость регулярной замены источника и связанной с этим юстировки. Светодиодное возбуждение безопаснее: отсутствует риск взрыва колбы, нет токсичных паров ртути, не требуется специальная утилизация. Четыре набора интерференционных фильтров (возбуждающий, дихроичное зеркало, эмиссионный) обеспечивают селективное выделение диапазонов возбуждения и испускания для каждого светодиода.

Планахроматические объективы 4x/0,10, 10x/0,25 и 100x/1,25 корректируют хроматическую аберрацию для двух длин волн и полевую кривизну, обеспечивая резкость в центре и по краю поля зрения. Объектив-микрофлюар 40x/0,85 имеет повышенное светопропускание в ультрафиолетовой и синей области спектра, что критично для возбуждения флуоресценции коротковолновым светом. Числовая апертура 0,85 у объектива 40x и 1,25 у иммерсионного объектива 100x определяет разрешающую способность системы и светосилу, важную для регистрации слабого свечения флуорохромов. Объективы 40x и 100x подпружинены для защиты фронтальной линзы и препарата при случайном контакте. Парфокальная высота 45 мм позволяет переключать объективы с минимальной дофокусировкой.

Тринокулярная насадка типа Gemel (Зидентопф) имеет два поворотных окулярных тубуса с независимой регулировкой межзрачкового расстояния в диапазоне 48–75 мм и вертикальный тубус для установки камеры. Насадка наклонена под углом 30° к вертикали, что снижает нагрузку на шейный отдел позвоночника при длительной работе. Тубусы вращаются на 360° вокруг оптической оси, что позволяет нескольким операторам поочередно наблюдать препарат без перестановки микроскопа. Окуляры 10x/22 мм с удаленным зрачком 10 мм обеспечивают комфортное наблюдение в очках.

Цифровая камера MAGUS CHD40 оснащена сенсором Sony Exmor/Starvis CMOS формата 1/1,2" (11,14×6,26 мм) с разрешением 8 Мпикс и размером пикселя 2,9×2,9 мкм. Технология обратной засветки (BSI) увеличивает светочувствительность до 1028 мВ при экспозиции 1/30 с, что важно для регистрации слабого флуоресцентного сигнала. Отношение сигнал/шум 0,13 мВ минимизирует цифровой шум на темных участках изображения. Камера формирует изображение в разрешении 3840×2160 (4K) при подключении через HDMI 1.4 или USB 3.0 с частотой 30 кадров в секунду. При подключении через Wi-Fi разрешение ограничено 1920×1080 (Full HD) при той же частоте 30 fps. Интерфейс HDMI обеспечивает прямое подключение к монитору без компьютера: камера работает автономно, управление осуществляется USB-мышью через встроенное ПО. Режим USB 3.0 используется для подключения к компьютеру с программным обеспечением MAGUS View, предоставляющим функции калибровки, измерения линейных и угловых размеров, редактирования изображений. Диапазон выдержки 0,014–1000 мс позволяет адаптировать экспозицию под яркость флуоресценции. Электронный скользящий затвор (ERS) синхронизирует считывание строк сенсора.

Монитор MAGUS MCD40 имеет диагональ 13,3 дюйма и разрешение 3840×2160, соответствующее разрешению камеры. IPS-матрица обеспечивает углы обзора 178°/178° по горизонтали и вертикали без искажения цветопередачи при наблюдении сбоку, что удобно для группового просмотра. Яркость 400 кд/м² и контрастность 1000:1 обеспечивают читаемость изображения в освещенном помещении. Монитор подключается к камере кабелем HDMI, устанавливается на откидную подставку или крепится к штативу микроскопа.

Цельнолитой алюминиевый корпус обеспечивает жесткость конструкции и устойчивость к вибрациям. Осветитель проходящего света на базе светодиода 3 Вт встроен в основание штатива, цветовая температура стабильна при изменении яркости. Регулируемая ирисовая полевая диафрагма в осветителе проходящего света позволяет настраивать освещение по Кёлеру. Конденсор Аббе с числовой апертурой 1,25 центрируется винтами и регулируется по высоте, имеет слот для установки слайдера темного поля или фазового контраста, что ускоряет переход между методами без демонтажа конденсора.

Кому подойдет

MAGUS Lum D400L LCD предназначен для опытных пользователей и специалистов, работающих с флуоресцентными методами исследования. Прибор ориентирован на медицинские лаборатории микробиологического, цитологического и гистологического профиля, где флуоресцентная микроскопия является рутинным методом диагностики. Научно-исследовательские институты используют микроскоп для изучения клеточных культур, анализа экспрессии генов с флуоресцентными репортерами, иммунофлуоресцентного картирования антигенов. Учебные заведения медицинского и биологического профиля применяют прибор для подготовки специалистов в области клинической лабораторной диагностики, микробиологии, молекулярной биологии. Наличие цифрового вывода и монитора делает микроскоп инструментом для групповых демонстраций, разбора препаратов, удаленных консультаций.

Эксплуатация микроскопа требует знания принципов флуоресцентной микроскопии, опыта настройки освещения по Кёлеру, понимания специфики работы с флуорохромами. Оператор должен уметь выбирать набор фильтров под спектральные характеристики флуоресцентной метки, контролировать фотообесцвечивание, интерпретировать артефакты автофлуоресценции. Прибор не рассчитан на начинающих пользователей без подготовки: характеристики указывают на сложную настройку, комплектация предполагает владение методиками пробоподготовки и окрашивания.

Что важно знать заранее

Флуоресцентная микроскопия требует специальной пробоподготовки. Объекты должны обладать собственной автофлуоресценцией либо быть окрашены флуорохромами — красителями, избирательно связывающимися с определенными структурами и испускающими свечение под действием возбуждающего света. Выбор флуорохрома зависит от цели исследования: акридиновый оранжевый окрашивает ДНК и РНК, аурамин — микобактерии туберкулеза, DAPI — ядра клеток, флуоресцеин — антитела в иммунофлуоресцентных реакциях. Спектры возбуждения и испускания флуорохрома определяют выбор набора фильтров на микроскопе. Несоответствие фильтра и флуорохрома приводит к слабому сигналу или его отсутствию.

флуорохромы подвержены фотообесцвечиванию при длительном облучении возбуждающим светом. Чтобы минимизировать эффект, наблюдение проводят при минимально достаточной интенсивности возбуждения, препарат закрывают от света между сеансами, используют антифединговые реагенты. Светодиодные источники MAGUS Lum D400L LCD позволяют быстро выключать возбуждение при смене препарата или настройке фокуса, что снижает потери флуоресценции по сравнению с ртутными лампами, требующими постоянной работы.

Базовая комплектация микроскопа включает флуоресценцию и светлое поле проходящего света. Методы темного поля, фазового контраста и простой поляризации доступны при установке дополнительных аксессуаров: слайдеров или конденсоров для темного поля, фазово-контрастного устройства (конденсор с кольцевой диафрагмой и объективы с фазовыми пластинками), поляризатора и анализатора. Конденсор в базовой комплектации имеет слот для установки слайдера, что упрощает переход между методами.

Камера MAGUS CHD40 работает в трех режимах подключения. HDMI обеспечивает автономную работу без компьютера с выводом на монитор или проектор, что удобно для демонстраций и групповых занятий. USB 3.0 подключает камеру к компьютеру для работы с программным обеспечением MAGUS View, выполняющим калибровку, измерения, запись изображений и видео. Wi-Fi обеспечивает беспроводное подключение к компьютеру или планшету, но разрешение ограничено Full HD вместо 4K из-за пропускной способности беспроводного интерфейса. При работе через HDMI управление камерой осуществляется USB-мышью через встроенное меню.

Объектив 100x/1,25 — иммерсионный, требует использования специального масла между фронтальной линзой и покровным стеклом препарата. Иммерсия устраняет потери света при переходе через границу стекло-воздух, увеличивает числовую апертуру до 1,25, что недостижимо для сухих объективов. После работы иммерсионное масло удаляется с объектива и препарата мягкой салфеткой, смоченной специальным раствором или ксилолом. Остатки масла снижают качество изображения и могут повредить оптику.

Комплектация

В комплект MAGUS Lum D400L LCD входят:

• Цифровая камера MAGUS CHD40 — 8 Мпикс, сенсор Sony Exmor/Starvis CMOS 1/1,2", разрешение 4K, интерфейсы HDMI, USB 3.0, Wi-Fi, кадровая частота 30 fps. В комплекте с камерой: кабель HDMI 1,5 м, кабель USB 3.0 1,5 м, USB-мышь, карта памяти SD 32 ГБ, USB-адаптер Wi-Fi, сетевой адаптер 12 В/1 А, USB-флеш-накопитель с драйверами и ПО.
• Монитор MAGUS MCD40 — диагональ 13,3", IPS-матрица, разрешение 3840×2160 (4K), яркость 400 кд/м², углы обзора 178°/178°, подключение HDMI.
• Штатив — цельнолитой алюминиевый корпус со встроенным источником проходящего света (светодиод 3 Вт), механизмом коаксиальной фокусировки (грубая 21 мм, тонкая 0,002 мм), двухкоординатным предметным столиком 180×150 мм с перемещением 75×50 мм, кронштейном конденсора, револьвером на 5 объективов.
• Конденсор Аббе NA 1,25 — центрируемый, регулируемый по высоте, с апертурной диафрагмой и слотом для слайдеров, крепление "ласточкин хвост".
• Люминесцентная насадка с фонарем — 4 светодиода по 5 Вт с фильтрами UV (320–380 нм), V (380–415 нм), B (410–490 нм), G (475–550 нм), дихроичными зеркалами и эмиссионными фильтрами.
• Тринокулярная визуальная насадка Gemel — угол наклона 30°, межзрачковое расстояние 48–75 мм, вращение тубусов на 360°, вертикальный канал для камеры.
• Объективы — планахроматические, скорректированные на бесконечность, парфокальная высота 45 мм: PL 4x/0,10 (WD 19,8 мм), PL 10x/0,25 (WD 5,0 мм), PL FL 40x/0,85 (WD 0,42 мм, подпружиненный, микрофлюар), PL 100x/1,25 (WD 0,36 мм, подпружиненный, иммерсионный).
• Окуляры — 10x/22 мм с удаленным зрачком 10 мм (2 шт.), наглазники (2 шт.).
• Переходник C-mount — для установки камеры в канал визуализации.
• Иммерсионное масло — для работы с объективом 100x.
• Защитный экран, пластина светового барьера, черная вставка под столик — для блокировки паразитной засветки при флуоресцентной микроскопии.
• Блок питания осветителя отраженного света, сетевые шнуры, кабели.
• Пылезащитный чехол, инструкция по эксплуатации, гарантийный талон.

Комплект содержит все необходимое для немедленного начала работы с флуоресцентной и светлопольной микроскопией, включая цифровую систему визуализации и документации. Дополнительно потребуются флуорохромы, предметные и покровные стекла, реагенты для пробоподготовки в зависимости от задач лаборатории.

Рекомендуемые аксессуары

Линейка дополнительных окуляров расширяет диапазон увеличения микроскопа. Окуляры 12,5x, 15x, 20x и 25x в паре с объективами формируют дополнительные увеличения от 50x до 2500x. Окуляр 10x/22 мм со шкалой используется для визуальных измерений линейных размеров объектов совместно с калибровочным слайдом. Калибровочный слайд с эталонной шкалой необходим для калибровки окулярной шкалы или программного обеспечения камеры перед измерениями.

Дополнительные объективы увеличивают гибкость системы. Объектив-микрофлюар PL FL 10x/0,35 обеспечивает высокую апертуру при малом увеличении, что дает разрешение около 0,5 мкм на большом поле зрения. Объектив PL 20x/0,40 заполняет диапазон между 10x и 40x. Объектив PL 60x/0,80 служит промежуточным звеном между 40x и 100x, не требует иммерсии.

Фазово-контрастное устройство визуализирует неокрашенные прозрачные объекты — живые клетки, микроорганизмы, культуры тканей — без пробоподготовки, что важно для наблюдения нативных препаратов. Устройство включает конденсор с набором кольцевых диафрагм и объективы с фазовыми пластинками. Конденсор темного поля (сухой NA 0,9 или масляный NA 1,36–1,25) создает контраст за счет освещения объекта под большими углами, при которых прямой свет не попадает в объектив. Метод выявляет мелкие частицы, бактерии, границы клеток без окрашивания. Слайдер темного поля устанавливается в слот конденсора Аббе, обеспечивая быстрый переход к методу без замены конденсора. Устройство простой поляризации (поляризатор под конденсором, анализатор над объективом) используется для исследования анизотропных структур — кристаллов, волокон, крахмала, костной ткани.

Итог

MAGUS Lum D400L LCD — профессиональный лабораторный инструмент для флуоресцентной микроскопии с цифровой системой визуализации. Светодиодное возбуждение четырех длин волн заменяет ртутные лампы, обеспечивая безопасность, мгновенное включение, срок службы 50000 часов. Инфинити-корригированная планахроматическая оптика с числовой апертурой до 1,25 раскрывает разрешение до 0,27 мкм. Камера 8 Мпикс с тремя интерфейсами и монитор 4K в комплекте обеспечивают автономное наблюдение, групповые демонстрации, документацию результатов. Комбинация флуоресценции и светлого поля в одном приборе, возможность расширения методов контрастирования, жесткая конструкция и точная механика фокусировки делают микроскоп универсальным решением для медицинских, научных и учебных лабораторий, работающих с флуоресцентными методами диагностики и исследования.