显微成像解决方案 / 细胞活性评估指南
Nikon ECLIPSE Ts2-FL 倒置荧光显微镜在 AO/PI 活死细胞双染检测中的应用方案
⚡ 基于复眼透镜均匀照明与遮光系统的规范化细胞活性分析
📌 本文快捷目录与摘要导读 (Table of Contents)
• 01. 方案背景:原代细胞活/死鉴别的难点与 AO/PI 双染原理
• 02. 硬件优势:Ts2-FL 倒置荧光显微镜 4 大关键技术支撑
• 03. 标准流程:AO/PI 双色荧光检测 5 步规范化操作指南
• 04. 成像评估:典型双色荧光通道特征与数据比对
• 05. 专家建议:实验注意事项与镜头维护保养
SECTION 01 | 方案背景与 AO/PI 双色荧光检测原理
在肿瘤学研究、原代细胞提取、组织消化及细胞毒理学评估中,精准判读细胞存活率是后续实验的基础。相比于传统台盼蓝明场染色容易受细胞碎片及无核红细胞干扰的局限,吖啶橙(AO)与碘化丙啶(PI)联合使用的双色荧光染色法,能够基于质膜完整性提供更高特异性与准确度的判定。
| 荧光探针 |
质膜穿透特性 |
分子靶点与作用机制 |
适配光谱与通道 |
吖啶橙 (AO)
[ 绿色荧光 ] |
膜透过型
(脂溶性) |
穿透完整活/死细胞质膜,嵌合双链 DNA 后发出绿色荧光;与单链 RNA 结合发出橙红荧光 |
Ex: 488 nm / Em: 525 nm
(匹配 GFP/FITC 通道) |
碘化丙啶 (PI)
[ 红色荧光 ] |
非膜透过型
(仅受损膜) |
无法穿透完整活细胞质膜;仅在细胞死亡质膜破损时进入胞内,嵌合 DNA 发出红色荧光 |
Ex: 535 nm / Em: 617 nm
(匹配 TRITC 通道) |
SECTION 02 | Ts2-FL 倒置荧光显微镜核心硬件与技术支撑
🔹 2.1 高亮度落射 LED 与内置复眼透镜(Fly-eye lens)
传统的荧光激发容易出现中心亮、边缘暗的光衰现象。Ts2-FL 采用落射荧光 LED 光源,并在光路中嵌入复眼透镜,有效消除了视野中央与边缘的照度差异,确保整幅视野内的荧光亮度一致,避免因视野边缘光衰造成的活/死细胞误判。
🔹 2.2 遮光板(Shield Plate)技术:打破暗室限制
常规荧光观察往往依赖暗室,操作不便。Ts2-FL 专门设计了可选的遮光板组件,能够阻挡实验室环境中的杂散光。实验人员在明亮的普通培养室内,无需关灯即可直接采集到高信噪比的双色荧光图像。
🔹 2.3 光强智能记忆与噪声消除机制(Noise Terminator)
系统可同时安装多组荧光滤光块。当在观察活细胞的 GFP/FITC 通道与观察死细胞的 TRITC 通道之间频繁切换时,Ts2-FL 能自动再现预设的光照强度,省去了反复调节功率的过程,既提升了操作效率,又减少了荧光漂白。配合噪声消除机制,能够大幅吸收杂散光,提高背景黑度。
🔹 2.4 人体工程学设计与流线型抗振机身
整机采用紧凑流线造型(约 13kg),具备良好的抗振性能,可轻松置于超净工作台或生物安全柜内。控制面板将透射与落射荧光开关置于前面板,两侧调光旋钮高低错落,有效防止实验过程中的误触。
💡 光学选配亮点总结:
• CFI60 无限远光学系统:长工作距离(WD)与高数值孔径(NA),为培养皿及多孔板观察提供高透光率与清晰分辨率。
• 浮雕反差(Relief Contrast)与切跖相差(APC):在不开启荧光的情况下,快速对未染色样本或较厚标本进行无眩光相衬定位。
SECTION 03 | AO/PI 双色荧光检测标准解决方案 5 步流程
| ⚡ STEP 01 | 工作液配制与样品洗涤 |
将 AO/PI 储存液稀释为双染工作液(推荐终浓度:AO 约 5–10 μg/mL,PI 约 10–20 μg/mL),避光保存。细胞样品用温育 PBS 洗涤,消除培养基荧光背景。 |
| ⚡ STEP 02 | 原位混合与避光温育 |
按 1:1 比例将工作液与细胞悬液混合(或直接加至培养孔),室温避光孵育 5–10 分钟。建议在 20 分钟内完成检测。 |
| ⚡ STEP 03 | 相衬模式快速定位 |
样品上样至载物台,开启透射 LED,利用切跖相差或浮雕反差模式(10X/20X 物镜)快速对焦并锁定目标视野。 |
| ⚡ STEP 04 | 多通道采集与遮光阻光 |
展开遮光板隔绝环境光;切换至 GFP/FITC 通道采集亮绿色活细胞图像;切换至 TRITC 通道采集红色死细胞图像。 |
| ⚡ STEP 05 | 图像 Overlay 叠加与定量统计 |
通过 Side Camera Port 挂载的 Digital Sight 系列相机传输图像,利用 NIS-Elements 软件进行通道融合叠加,精准统计活/死细胞数量并计算存活率:Vitality (%) = [Live / (Live + Dead)] × 100%。 |
SECTION 04 | 典型图像结果与数据评估
| 观察通道 |
细胞形态特征 |
Ts2-FL 表现优势 |
GFP / FITC 通道
(绿光) |
活细胞
质膜完整,胞质与胞核呈现均匀亮绿色荧光 |
复眼透镜确保大视野边缘无光衰,清晰展现活细胞形态 |
TRITC 通道
(红光) |
死细胞
质膜受损破裂,胞核呈现鲜艳红色荧光 |
噪声消除机制抑制自发荧光背景,死细胞边界清晰 |
| 双通道 Overlay 叠加 |
综合存活率
精准区分活细胞、死细胞及无核杂质 |
通道切换无焦平面偏移,遮光板保障明亮室内高对比度 |
SECTION 05 | 规范操作注意事项与设备保养建议
📌 [ FAQ / TIPS 01 | 染色时间控制 ] 染色后建议在 20 分钟内完成采集,避免时间过长导致 PI 逐渐渗透入活细胞产生假阳性。
📌 [ FAQ / TIPS 02 | 减缓荧光淬灭 ] 善用光强记忆功能,在满足拍摄对比度的前提下尽量调低 LED 输出功率。
📌 [ FAQ / TIPS 03 | 遮光板清洁保养 ] 若遮光板或载物台沾染培养基或染色液,应用湿润无尘纸及时擦拭,防止镜片污染。
📌 [ FAQ / TIPS 04 | 前透镜维护 ] 定期检查物镜前透镜,若有灰尘或油污,请用气吹或无尘纸沾取无水乙醇由中心向外环形轻轻擦拭。