恒溫顯微鏡是指在傳統光學或熒光顯微鏡基礎上，集成了溫控系統的高性能顯微平臺。

一、恒溫顯微鏡的構成與原理

恒溫顯微鏡由以下幾個核心部分構成：

主顯微鏡系統：包括光學系統、照明系統、物鏡、目鏡、聚光器等，與普通顯微鏡相似。

恒溫控制模塊：

恒溫載物臺：帶有加熱器（或制冷裝置）與溫度傳感器，可實現從低溫到高溫（如 0°C~100°C）精確控制。

恒溫培養腔/封閉罩：用于保持整個樣品區域的氣溫、濕度或 CO? 濃度穩定，常見于活細胞長時間觀察。

溫控器與軟件：設置目標溫度、溫控速率及實時反饋記錄。

配套裝置：如氣體注入系統（CO?、N?等）、保濕模塊、圖像采集與分析系統。

二、恒溫顯微鏡的操作步驟

1. 設備準備

檢查顯微鏡本體是否安裝完畢，連接所有光源、電源、控溫器、物鏡轉換器等；

清潔物鏡與觀察窗口，確保光學系統無灰塵、油污；

啟動顯微鏡系統，開啟光源預熱；

打開恒溫控制器，根據實驗需要設定目標溫度（如 37°C 為細胞培養常用溫度）；

等待系統加熱穩定（通常需要 10~30 分鐘）。

2. 樣品準備與放置

使用恒溫適配的玻片（如導熱性好、無氣泡）或培養皿；

將樣品輕放于恒溫載物臺中央，并用卡槽或磁環固定，防止位移；

如果使用封閉式腔體，確保其密封性良好，同時開啟保濕/供氣功能。

3. 溫度穩定確認

觀察控溫面板或軟件上的實時溫度曲線，確認已達到設定溫度；

檢查平臺不同區域的溫度是否一致（部分平臺有邊緣溫度探頭）；

可使用紅外測溫儀輔助驗證樣品表面溫度是否過高或過低。

4. 顯微觀察與圖像采集

選擇合適物鏡倍率（如 10X、40X、100X）開始聚焦；

調整光源亮度、焦距和對比度；

對樣品進行明場、相差或熒光成像，根據實驗設計采集圖像；

若進行動態觀察（如細胞遷移、液晶相變等），啟動定時拍攝或視頻采集功能。

5. 實驗結束與清理

關閉光源與溫控器，待樣品冷卻后取出玻片；

清理臺面、玻璃窗口及恒溫腔體；

數據保存，實驗報告記錄實驗溫度與拍攝時間點；

若長期不使用，請關閉主機電源并斷開氣體連接。

三、恒溫顯微鏡使用注意事項

1. 避免水汽冷凝或蒸發過快

溫差過大可能導致腔體內水汽冷凝于窗口，影響圖像清晰度?？砷_啟防霧功能或控制濕度。

2. 防止樣品干裂或漂移

長時間加熱可能造成培養液蒸發，需及時補液或使用油封，避免樣品脫水或漂浮。

3. 溫度漸變控制

不建議驟升/驟降溫度，尤其是活細胞或易碎材料，以防結構應力變形或損傷。

4. 物鏡保護

高溫環境下避免長時間使用油鏡，防止油變質或熱擴散影響鏡頭；必要時選用專用耐熱物鏡。

5. 設備校準

定期校準控溫器與溫度傳感器，確保實驗條件的一致性與數據可信度。

四、恒溫顯微鏡的典型應用實例

細胞動態成像

觀察細胞分裂、遷移、凋亡等過程，常在37°C CO?培養腔中進行。

液晶材料研究

控溫觀察液晶在加熱/冷卻中的相變、紋理變化等。

蛋白質結晶

精確溫控促進晶體生長，配合偏光顯微鏡觀察形貌。

聚合物熱響應觀察

通過控溫顯微鏡觀察塑料、薄膜的形變、熔融等行為。

微生物行為研究

在溫度受控環境中研究菌群擴散、形態演變過程。

五、總結

恒溫顯微鏡作為一種集成控溫系統與光學成像技術的先進儀器，極大地拓展了顯微觀察的實驗邊界。它不僅保障樣品在物理/生理條件下的真實性，還實現了長時間、動態、精細的觀測能力。熟練掌握恒溫顯微鏡的操作流程和關鍵細節，不僅有助于提升圖像質量，也有助于提高實驗的重復性與科學性。在現代科研中，恒溫顯微鏡已成為細胞學、材料熱分析與溫敏研究不可或缺的技術平臺。