Фазово-контрастная микроскопия — метод световой микроскопии, позволяющий наблюдать прозрачные, неокрашенные биологические объекты (живые клетки, микроорганизмы) за счёт преобразования невидимых фазовых сдвигов световых волн в видимые различия яркости. Метод был изобретён нидерландским физиком Фрицем Зернике в 1930-х годах, за что он получил Нобелевскую премию (1953).
Принцип работы
Когда свет проходит через прозрачный объект (например, живую клетку), он незначительно замедляется — происходит фазовый сдвиг. Невооружённый глаз не воспринимает разницу в фазах. Фазово-контрастная оптика преобразует этот фазовый сдвиг в амплитудный (разницу яркости), делая структуры клетки видимыми без окраски.
Оптическая схема
Для реализации метода необходимы:
- Фазово-контрастный конденсор с кольцевой диафрагмой (фазовое кольцо)
- Фазово-контрастные объективы с фазовой пластинкой во фокальной плоскости
Кольцевая диафрагма конденсора и фазовая пластинка объектива должны быть согласованы: для каждого увеличения объектива — своя диафрагма.
Применение
Фазово-контрастная микроскопия незаменима для:
- Наблюдения живых клеток — без фиксации и окраски, которые убивают клетки
- Изучения клеточного деления, подвижности, морфологии
- Клинической диагностики: анализ спермы, исследование мочи
- Работы с прозрачными микроорганизмами
Что можно увидеть
В фазовом контрасте хорошо различимы ядро клетки, ядрышко, митохондрии крупного размера, вакуоли, жировые капли, реснички и жгутики. Митоз (деление клетки) можно наблюдать в реальном времени.