奥林巴斯SZX10体视显微镜搭配LED体视荧光模块秀丽线虫荧光观测解决方案

奥林巴斯 SZX10 体视显微镜搭配LED体视荧光模块秀丽线虫荧光观测完整解决方案

一、方案研究背景

秀丽线虫（Caenorhabditis elegans）是发育生物学、遗传学、神经科学领域应用广泛的模式生物，成虫体长约 1 毫米，通体透明，适合借助显微设备观测胚胎发育、细胞分裂、基因荧光表达、神经组织形态等微观过程。伴随荧光标记、转基因线虫筛选、荧光定量成像等实验需求持续增加，具备稳定荧光观测能力的体视显微系统成为线虫实验室常规设备。

奥林巴斯 SZX10 体视显微镜属于 SZX2 系列研究级体视设备，依托伽利略平行光路光学系统、10:1 宽变焦比、丰富物镜选配与模块化拓展结构，是线虫日常明场观察、样本筛选、活体解剖的主流设备。原厂标配同轴荧光照明单元为汞灯光源，存在预热耗时、光源使用寿命短、光强波动大、维护成本偏高、运行产热易损伤活体线虫等问题。本文介绍适配 SZX10 的 SZX10-UVBGR-E LED 电动体视荧光模块升级方案，无需更换整机即可拓展荧光观测能力，为秀丽线虫荧光相关实验提供稳定、低维护、操作便捷的观测平台。

二、奥林巴斯 SZX10 体视显微镜适配线虫研究的基础优势

SZX10 搭载伽利略平行光路光学系统，采用无畸变、无像散光学设计，内置 AS 可变光圈，可按需提升景深，适配透明线虫多层结构观察，在线虫实验场景下具备多重实用特性：

1.       专业光学成像，适配线虫从整体到微结构观测

SZX10 变倍体变焦比达 10:1，变焦区间 0.63X–6.3X，搭配多规格 DFPL 系列平场消色差物镜可实现跨度极大的总放大倍率区间，覆盖线虫全流程观测需求：

·       DFPL0.5X 物镜：工作距离 171mm，低倍率大视野，适合整板线虫批量筛选；

·       DFPLAPO1X 物镜：工作距离 81mm，NA 0.1，兼顾视野与分辨率，日常线虫观察主流配置；

·       DFPL1.25X/1.5X/2X 高倍物镜：适配神经元、生殖腺、胚胎细胞等细微组织精细观测。

设备采用复消色差光学设计，全程消除变焦色差，成像画面平坦无变形，搭配内置可变光圈（AS）可加深景深，线虫体内多层细胞、胚胎堆叠结构均可清晰分辨，适配活体动态追踪、胚胎发育时序记录、显微解剖操作。原厂光学结构优化光路会聚角，降低立体成像视觉畸变，透明低对比度线虫样本成像对比度更均衡。

2.       全维度人体工学设计，适配线虫长时间批量筛选

线虫实验常需要琼脂平板批量挑虫、数小时连续活体观测、显微解剖操作，SZX10 全套人体工学配件大幅降低操作疲劳：

·       观察筒支持 5°–45° 连续倾斜调节，搭配 SZX2-EEPA 可伸缩眼点调节器，高度调节范围 30–150mm，适配不同身高操作人员；

·       光学光路采用眼科验证优化收敛角，长时间立体观测减少眼部酸胀、视觉疲劳；

·       超薄 LED 透射光底座厚度仅 41.5mm，工作台面低矮开阔，方便镊子、挑虫针操作培养皿内线虫；

·       可选粗 / 微调同轴对焦、电动对焦单元，对焦行程充足，微调档位精细，线虫微小胚胎精准对焦无压力；

原厂 LED 透射照明底座为冷光源，60000 小时使用寿命，底座表面低温，不会烫伤活体线虫，支持明场、暗场、斜射、偏光多模式切换，适配不同透明线虫样本对比度调节。

3.       全模块化拓展体系，无损加装荧光功能

整机标准化扩展接口完整，原厂预留同轴荧光照明安装位，可搭配透射、环形光导、同轴反射照明等多种照明单元适配不同明场观察场景。模块化设计降低荧光功能升级门槛，加装第三方 LED 电动荧光模块无需拆解显微镜原厂光学部件，仅通过专用适配支架即可无缝对接，原有明场、透射照明、成像拍照功能完整保留，设备复用性强。系统兼容 DP74/DP22 系列显微相机，可同步完成明场、荧光图像采集归档，适配线虫荧光定量成像记录需求。

三、SZX10-UVBGR-E LED 电动体视荧光模块核心功能与实验价值

本次配套升级使用 SZX10 专用电动智能荧光模块 SZX10-UVBGR-E，模块针对 SZX10 机身尺寸、同轴光路结构定制开发，集成大功率 LED 光源、多组独立荧光激发滤光组件，弥补原厂汞灯荧光单元短板，适配秀丽线虫 GFP、mCherry、DAPI、TRITC、Cy5 等主流荧光标记观测。

（一）长效稳定 LED 冷光源，保障线虫实验数据一致性

模块采用大功率 LED 冷光源，光源使用时长可达 30000 小时以上，日常每日 4 小时使用工况下，可长期稳定运行，大幅减少汞灯频繁更换、耗材采购成本。LED 光源即开即用，无需等待预热；工作全程光强波动幅度小，长时间延时成像、多组样本荧光强度平行对比实验中，信号亮度稳定，有效提升实验数据重复性。

设备配备主动循环风散热结构，整机运行发热量低，规避传统汞灯高温带来的线虫荧光淬灭、活体活性下降问题，观测样本生理状态更贴合原生生理条件；光源不含汞元素，无臭氧排放，废弃处理简单，优化实验室操作安全与环保标准。

（二）电动多通道智能操控，大幅提升转基因线虫筛选效率

模块设置多组独立荧光通道，标准配置包含 UV（DAPI）、B（GFP/FITC）、G（TRITC/CY3）、Y（mCherry）激发通道，可按需扩展 Cy5 红色通道，完整覆盖线虫研究常用荧光探针波段；滤光片区分宽带、窄带、长通规格，可根据实验染料定制匹配。

通道切换采用电动触控控制，配套 1.44 英寸彩色显示屏，直观展示当前通道、光强百分比；光强支持 1–100% 线性连续调节，各通道参数独立记忆存储，切换不同荧光标记线虫样本时无需重复调试亮度。单指防滑集成旋钮同步实现通道切换、亮度调节，批量阳性线虫筛选操作流程简化，缩短实验准备耗时。

模块预留软件通讯联动接口，可对接显微成像软件、电动对焦单元实现自动化时序拍摄，适配线虫胚胎动态荧光追踪、长时间活体成像类实验。

（三）独立光路高规格滤光片，提升线虫荧光成像信噪比

每组荧光通道配备独立高品质带通滤光片，分层过滤琼脂培养基自发荧光、线虫自体杂散光，降低背景噪点。观测线虫肠道、神经元、生殖腺内低表达荧光蛋白时，荧光信号轮廓清晰、明暗对比优异；针对双基因、多基因共表达线虫样本，电动通道一键切换无需手动拆装滤色块，规避手动更换带来的光路偏移、成像错位问题，可分别采集不同波段荧光图像并叠加分析，满足多基因共定位、复杂突变体表型鉴定需求。

（四）轻薄紧凑机身，兼容 SZX10 原有操作空间

模块主体采用铝合金壳体，整体尺寸 236mm×144mm×63mm，结构轻薄，加装后不会大幅抬升观测高度，不改变操作人员原有挑虫、解剖操作习惯；内部封闭防尘腔体搭配低震动散热风扇，减少长期使用中滤光片光谱漂移，光路稳定性持久，整机净重约 2kg，单人即可完成拆装、移位。

四、秀丽线虫荧光观测实际成像效果

将荧光模块与 SZX10 组合完成光路校准后，可实现明场、荧光模式一键切换，针对秀丽线虫样本呈现稳定优质成像效果：

1.       单荧光标记清晰成像

针对 GFP 标记神经元、mCherry 标记肠道、DAPI 标记细胞核等样本，滤光系统有效压制琼脂自发荧光，线虫体内荧光信号边界分明，弱表达荧光蛋白也可稳定识别，方便实验人员快速挑取阳性转基因线虫。

2.       多色荧光同步分辨观测

针对双基因、多基因共表达线虫样本，电动通道快速切换无需手动更换滤色块，规避拆装滤片带来的光路偏移问题，可分别采集不同波段荧光图像并叠加分析，用于基因表达位置、蛋白互作、细胞谱系追踪相关研究。

五、整套系统安装流程与落地应用价值

（一）简易无损加装流程

整套升级操作无需专业工程师上门，实验室操作人员可独立完成，全程耗时约 10 分钟，不改动 SZX10 原厂任何光学、机械结构：

1.       适配对接：使用模块配套 SZX10 专用支架与同轴扩展接口，对准显微镜标准荧光安装位固定锁紧；

2.       硬件连接：接通 DC12V 供电线路、控制器信号线，规整线路避免遮挡操作空间；

3.       基础校准：开机后依次切换各荧光通道，微调各通道光强并保存常用参数；

4.       模式切换：完成明场、多通道荧光切换测试，即可投入线虫样本观测。

升级全程无损，设备原有明场、透射照明、相机成像功能完整保留，无设备使用风险。

（二）实验室应用价值

1.       长期降低设备运维成本

LED 光源超长使用周期大幅削减汞灯采购、上门更换、危废处理费用，对比原厂汞灯荧光单元，3–5 年周期运维支出显著降低，长期使用具备良好经济性；

2.       稳定成像优化实验数据质量

恒定光强、低杂光独立光路体系减少荧光定量、延时成像实验的数据误差，提升实验结果可重复度，满足期刊成像数据规范要求；

3.       盘活现有设备，拓展多元实验场景

原有仅支持明场观察的 SZX10 设备新增完整多色荧光检测能力，无需另行采购专用荧光体视显微镜，充分盘活实验室现有设备资源，适配转基因筛选、荧光共定位、活体动态成像等多类线虫实验；

4.       优化操作人员与样本双重安全环境

冷光源无高温损伤，保障活体线虫长时间观测活性；无汞光源消除有毒物质暴露风险，超薄底座 + 人体工学镜筒搭配，长时间批量挑虫、解剖操作更舒适安全。

本方案中 SZX10 系列 LED 电动体视荧光模块由广州市莱特光电技术有限公司研发生产。企业深耕显微光学配套设备研发制造，主营适配奥林巴斯 SZX7、SZX10、SZX16、尼康、徕卡等多系列体视显微镜的 LED 荧光光源、精密滤光片、成像拓展附件。

企业技术团队深度结合生物科研用户实验场景优化产品光路、操控结构，针对秀丽线虫、斑马鱼、胚胎、细胞组织等活体荧光观测场景推出定制化升级方案，兼顾设备原厂兼容性、成像信噪比与操作便捷性，为高校生命科学院、科研院所、生物药企实验室提供成熟显微荧光观测升级配套支持。

奥林巴斯 SZX10 体视显微镜搭配 SZX10-UVBGR-E LED 电动体视荧光模块，充分发挥 SZX10 原厂伽利略无畸变光学、10:1 宽变焦比、长工作距离物镜、全模块化拓展、人体工学设计的原生优势，同时依托 LED 荧光模块长效、低维护、电动智能操控、低损伤冷光源的特性，搭建适配秀丽线虫全流程荧光研究的一体化观测系统。整套升级方案安装简单、无损改造、设备复用率高，可满足转基因线虫批量筛选、多色荧光标记共定位、活体动态荧光延时成像、荧光信号定量分析等主流线虫实验需求，是现有 SZX10 设备拓展荧光观测功能的高适配实用方案，适配发育、遗传、神经生物学方向科研实验室落地使用。