什么是正置 LED 荧光模块?如何让显微镜升级为荧光显微镜?
一、什么是正置 LED 荧光模块
正置 LED 荧光模块,是专门匹配正置生物显微镜使用的外置光学拓展组件,以 FL‑UVBGY‑E 电动 LED 荧光附件为代表,它将 LED 激发光源、多组荧光滤光激发块集成在同一台设备内部。不同于整机一体化荧光显微镜,该模块属于后装升级配件,不需要替换原有显微镜主机。
图 1 FL‑UVBGY‑E 电动 LED 荧光模块主机外观
升级采用无损装配方式,依靠配套转接环安装在显微镜镜体与目镜之间,不会改动显微镜原有光路、机械结构。当实验无需荧光模式时,直接取下模块,显微镜即可恢复原生明场观察状态,原有全部观测功能不受影响。
图 2 模块装配于正置显微镜整机效果图
模块壳体采用铝合金一体成型工艺,整体结构轻薄紧凑,主体尺寸 280×198×58mm,整机净重约 2.5Kg。设备集成彩色交互显示屏、电动通道切换机构、主动散热单元,同时支持机身实体按键本地操作与电脑软件协议联动控制,兼容多数国产、进口品牌正置显微镜。
二、正置 LED 荧光模块内部主要组成
2.1 LED 激发光源单元
模块搭载大功率 LED 光源,光源使用寿命大于 30000 小时,光强支持 1‑100% 线性连续调节。内部多组聚光匀光透镜,保障投射到样本表面的激发光斑均匀。对比传统汞灯光源,LED 光源实现即开即用,无需等待预热,减少灯泡耗材更换以及设备热积累问题,降低实验室后期维护工作量。
2.2 可定制荧光滤光通道组
可按需选配 2‑4 组独立荧光通道,包含 UV、B、G、Y、R 波段,适配 DAPI、GFP、TRITC、mCherry、Cy5 等科研常用荧光染料。滤光片拥有宽带、窄带、长通多种规格,能够过滤杂散光,抑制样本自发荧光干扰,帮助科研人员识别样本中信号较弱的荧光标记,激发块波段支持根据实验染料做个性化选配。

图 3 模块彩色显示操作面板
2.3 人机交互电动控制单元
配置 1.44 英寸彩色显示屏,通过柱状图形结合百分比数值直观展示各通道光强状态;机身配备防滑齿纹指压旋钮,单指就可以完成光强调节、通道切换。系统支持各通道独立光强记忆,切换不同荧光探针通道时,无需反复重新调试亮度。除机身按键外,设备支持外部软件联动,可对接成像软件实现自动化控制。

图 4 指压式多功能调节旋钮
2.4 散热与安装适配组件
内置可控调速循环散热风扇,兼顾低风噪、低震动,减少高倍率成像过程中的画面抖动;同时稳定 LED 灯珠与滤光片工作温度,降低光谱漂移风险,延长光学部件使用寿命。配套多款不同规格转接环,更换转接配件即可适配不同接口规格的正置显微镜。

图 5 循环散热结构

图 6 多规格适配转接配件
三、普通正置显微镜升级荧光显微镜的实现方式
普通正置显微镜升级荧光功能,不需要更换整机,依靠加装正置 LED 荧光模块即可完成,整体流程简单:
根据显微镜品牌型号,选择相匹配的转接环配件;
将转接环固定在显微镜镜体上端,把荧光模块平稳安装至转接环;
接通模块供电,安装目镜;
通过机身按键或者配套软件,选择对应实验的荧光通道,调整光强,即可开展荧光样本观察;
完成荧光实验后,拆除模块,显微镜恢复明场观测模式。
提示:升级完成之后,显微镜同时保留原有明场全部功能,明场、荧光两种模式按需切换。
四、正置 LED 荧光模块的实际应用场景
4.1 生物多色荧光样本观察
适配冰冻切片、石蜡切片、细胞爬片、细胞涂片等样本。以肾组织切片为实测样本,切换 UV、B、G、Y 不同荧光通道,可分别采集核酸标记、组织蛋白定位信号。
图 7 肾组织切片多通道荧光成像(UV/B/G/Y 通道)
适用于细胞核染色标记、蛋白亚细胞定位、免疫荧光、FISH 荧光原位杂交等实验,支持单标记与多色共标记样本观察拍摄。
4.2 盘活实验室存量仪器
很多实验室现有显微镜硬件完好,但缺少荧光能力,采购全新荧光显微镜经费投入较高。加装荧光模块可以充分利用已有设备,拓展荧光成像能力,提升仪器使用效益。
4.3 多行业科研检测工作
广泛应用于分子生物学、生物工程、生物医药、医学检测领域,服务高校实验室、科研院所、生物药企,用于课题研究、药物筛选、病理样本分析。
4.4 高通量自动化成像
支持软件通讯联动控制,电脑端即可切换通道、调节光强,适合大批量样本筛查与自动化图像采集,降低人工重复操作。
五、产品关键规格参数
表格
| 项目 |
规格参数 |
| 光源类型 |
大功率 LED |
| 光源使用寿命 |
>30000h |
| 光强调节范围 |
1‑100% 线性可调 |
| 荧光通道 |
可选 2/3/4 通道;UV/B/G/Y/R |
| 通道切换 |
实体按键电动、软件通讯电动 |
| 核心功能 |
各通道独立光强记忆 |
| 散热方式 |
可控风扇循环散热 |
| 供电规格 |
DC 12V/2A |
| 壳体材质 |
铝合金 |
| 整机净重 |
≈2.5Kg |
备注:激发滤光块波段,可结合实验所用荧光染料进行选配调整。
六、总结
正置 LED 荧光模块属于存量显微镜的后装光学拓展配件。普通正置显微镜借助该模块,无需采购全新整机,经过简单的装配调试,就可以获得荧光显微镜的观测能力。设备凭借长寿命 LED 光源、多通道滤光配置、光强记忆、无损拆装、软件联动等特性,可以满足绝大多数常规生物荧光实验,为实验室提供一套经济可行的升级方案。