顯微技術是微生物檢驗技術中最常用的技術之一。顯微鏡的種類很多,在實驗室中常用的有:普通光學顯微鏡、暗視野顯微鏡、相差顯微鏡、熒光顯微鏡和電子顯微鏡等。而在食品微生物檢驗中最常用的還是普通光學顯微鏡。
一、普通光學顯微鏡的結構和基本原理:
1.結構:
光學顯微鏡是由光學放大系統(tǒng)和機械裝置兩部分組成。光學系統(tǒng)一般包括目鏡、物鏡、聚光器、光源等;機械系統(tǒng)一般包括鏡筒、物鏡轉換器、鏡臺、鏡臂和底座等。(圖3-1)
標本的放大主要由物鏡完成,物鏡放大倍數(shù)越大,它的焦距越短。焦距越小,物鏡的透鏡和玻片間距離(工作距離)也小。油鏡的工作距離很短,使用時需格外注意。目鏡只起放大作用,不能提高分辨率,標準目鏡的放大倍數(shù)是十倍。聚光鏡能使光線照射標本后進入物鏡,形成一個大角度的錐形光柱,因而對提高物鏡分辨率是很重要的。聚光鏡可以上下移動,以調節(jié)光的明暗,可變光闌可以調節(jié)入射光束的大小。
顯微鏡用光源,自然光和燈光都可以,以燈光較好,因光色和強度都容易控制。一般的顯微鏡可用普通的燈光,質量高的顯微鏡要用顯微鏡燈,才能充分發(fā)揮其性能。有些需要很強照明,如暗視野照明、攝影等,常常使用鹵素燈作為光源。
2.原理:
顯微鏡的放大效能(分辨率)是由所用光波長短和物鏡數(shù)值口徑決定,縮短使用的光波波長或增加數(shù)值口徑可以提高分辨率,可見光的光波幅度比較窄,紫外光波長短可以提高分辨率,但不能用肉眼直接觀察。所以利用減小光波長來提高光學顯微鏡分辨率是有限的,提高數(shù)值口徑是提高分辨率的理想措施。要增加數(shù)值口徑,可以提高介質折射率,當空氣為介質時折射率為1,而香柏油的折射率為1.51,和載片玻璃的折射率(1.52)相近,這樣光線可以不發(fā)生折射而直接通過載片、香柏油進入物鏡,從而提高分辨率。顯微鏡總的放大倍數(shù)是目鏡和物鏡放大倍數(shù)的乘積,而物鏡的放大倍數(shù)越高,分辨率越高。
二、普通顯微鏡的使用方法
1、低倍鏡觀察
先將低倍物鏡的位置固定好,然后放置標本片,轉動反光鏡,調好光線,將物鏡提高,向下調至看到標本,再用細調對準焦距進行觀察。除少數(shù)顯微鏡外,聚光鏡的位置都要放在最高點。如果視野中出現(xiàn)外界物體的圖像,可以將聚光鏡稍微下降,圖像就可以消失。聚光鏡下的虹彩光圈應調到適當?shù)拇笮,以控制射入光線的量,增加明暗差。
2、高倍鏡觀察
顯微鏡的設計一般是共焦點的。低倍鏡對準焦點后,轉換到高倍鏡基本上也對準焦點,只要稍微轉動微調即可。有些簡易的顯微鏡不是共焦點,或者是由于物鏡的更換而達不到共焦點,就要采取將高倍物鏡下移,再向上調準焦點的方法。虹彩光圈要放大,使之能形成足夠的光錐角度。稍微上下移動聚光鏡,觀察圖像是否清晰。
3、油浸鏡觀察
油浸鏡的工作距離很小,所以要防止載皮片和物鏡上的透鏡損壞。使用時,一般是經低倍、高倍到油浸鏡。當高倍物鏡對準標本后,再加油浸鏡觀察。載玻片標本也可以不經過低倍和高倍物鏡,直接用油浸鏡觀察。顯微鏡有自動止降裝置的,載玻片上加油以后,將油浸鏡下移到油滴中,到停止下降為止,然后用微調向上調準焦點。沒有自動止降裝置的,對準焦點的方法是從顯微鏡的側面觀察,將油浸鏡下移到與載玻片稍微接觸為止,然后用微調向上提升調準焦點。
使用油浸鏡時,鏡臺要保持水平,防止油流動。油浸鏡所用的油要潔凈,聚光鏡要提高到最高點,并放大聚光鏡下的虹彩光圈,否則會降低數(shù)值口徑而影響分辨率。無論是油浸鏡或高倍鏡觀察,都宜用可調節(jié)的顯微鏡燈作光源。
三、普通顯微鏡的保養(yǎng)
顯微鏡是精密貴重的儀器,必須很好地保養(yǎng)。顯微鏡用完后要放回原來的鏡箱或鏡柜中,同時要注意下列事項:
1、觀察完后,移去觀察的載玻片標本。
2、用過油浸鏡的,應先用擦鏡紙將鏡頭上的油擦去,再用擦鏡紙蘸著二甲苯擦拭2—3次,最后再用擦鏡紙將二甲苯擦去。
3、轉動物鏡轉換器,放在低倍鏡的位置。
4、將鏡身下降到最低位置,調節(jié)好鏡臺上標本移動器的位置,罩上防塵套。
鏡頭的保護最為重要。鏡頭要保持清潔,只能用軟而沒有短絨毛的擦鏡紙擦拭。擦鏡紙要放在紙盒中,以防沾染灰塵。切勿用手絹或紗布等擦鏡頭。物鏡在必要時可以用溶劑清洗,但要注意防止溶解固定透鏡的膠固劑。根據(jù)不同的膠固劑,可選用不同的溶劑,如酒精、丙酮和二甲苯等,其中最安全的是二甲苯。方法是用脫脂棉花團蘸取少量的二甲苯,輕擦,并立即用擦鏡紙將二甲苯擦去,然后用洗耳球吹去可能殘留的短絨。目鏡是否清潔可以在顯微鏡下檢視。轉動目鏡,如果視野中可以看到污點隨著轉動,則說明目鏡已沾有污物,可用擦鏡紙擦拭接目的透鏡。如果還不能除去,再擦拭下面的透鏡,擦過后用洗耳球將短絨吹去。在擦拭目鏡或由于其他原因需要取下目鏡時,都要用擦鏡紙將鏡筒的口蓋好,以防灰塵進入鏡筒內,落在鏡筒下面的物鏡上。
四、顯微計數(shù)
利用血球計數(shù)器在顯微鏡下直接計數(shù)是一種常見的微生物計總數(shù)的方法。因為計數(shù)器載片和蓋片間的容積一定,所以可以根據(jù)顯微鏡下觀察到的微生物數(shù)目來計算單位體積內微生物總數(shù)。
血球計數(shù)器是一只特制載玻片。載片上有兩個方格網,每一方格網共分九個大方格,其中間的一個大方格用來做微生物計數(shù),所以又稱為計數(shù)室。計數(shù)室的刻度一般有兩種,一種是每個大方格分成16個中方格,每中方格又分成25個小方格。另一種是一個大方格分25個中方格,每個中方格又分成16個小方格,不論哪一種,一個大方格,都等分成(25×16或16×25)400個小方格。(圖3-2)因為每個大方格邊長為1毫米,載片與蓋片間距離為0.1毫米,所以每個計數(shù)室(1個大方格)體積為0.1
圖3-2 兩種血球計數(shù)板
a. 25X16計數(shù)板 b.16X25計數(shù)板
立方毫米。測出每個中方格菌數(shù),就可以算出一個大方格的菌數(shù),由此推算出1毫升菌液內所含的菌數(shù)。
一個大方格是16個中方格時,應當數(shù)4角4個中方格(即100個小方格)的菌數(shù),一個大方格是25個中方格時,除取4角4個中方格外,還要數(shù)中央一個中方格(即為80個小方格)的菌數(shù)。
計算公式如下:
16×25計數(shù)板:
總菌數(shù)/ml=×400×10000×稀釋倍數(shù)
=每個小方格內菌數(shù)×4×106×稀釋倍數(shù)
25×16計數(shù)板:
總菌數(shù)/ml=×400×10000×稀釋倍數(shù)
=每小方格內菌數(shù)×4×106×稀釋倍數(shù)