仪器科普丨膜片钳实验中显微镜载物台振动问题解决

在组织切片中膜片钳制细胞时，在实验过程中能够看到样品的不同部分非常重要。这是找到要修补的细胞、重新定位刺激电极或**应用移液器以及对正在记录的细胞的远端部分进行成像所必需的。这种移动可以通过在保持样品固定的同时移动显微镜来实现，也可以通过移动样品同时保持显微镜固定来实现。

从历史上看，保持样品固定并移动显微镜是很常见的。这是由于“针对切片电生理学优化”的显微镜中样品台的移动通常远非平稳，并且有振动的趋势。这种振动会导致现有的 高阻封接破裂并丢失记录。因此，过去通常为膜片钳装置选择**个选项（移动显微镜、固定样品）。这确实是避免载物台振动的好方法，只要显微镜保持简单轻便即可。

随着显微镜的成像功能增加，移动显微镜变得越来越复杂。连接的相机、光源、液体光导等需要随显微镜移动，这可能会影响成像系统的性能。而且，移动重型显微镜往往会引起整个减振台的振动，包括固定的样品台。因此，显微镜固定且样品移动的膜片钳系统变得越来越普遍。为了确保与机械手一起移动样本不会干扰记录，平台移动平稳且无振动变得越来越重要。这种稳定的载物台是高效可靠的膜片钳装置的核心组成部分，将对实验的成功率产生重大影响。

使用校准的 3D 加速度计测量的 Sensapex uMs-MXY 平台（蓝色）和行业标准参考产品（红色）测量的 5 mm/s 移动（黑色）的垂直振动比较。

防止载物台移动过程中的振动从载物台的中心开始： 运动生成本身必须平稳。电机、流道和轴承必须按照非常高的标准制造并适当张紧。甚至平台的驱动信号也有所贡献——平稳的加速和减速（而不是猛烈运动和猛烈停止）是关键。归根结底，如果不完全描述平台特征，这些方面几乎是不可能判断的。也就是说，大多数（如果不是全部）显微镜载物台制造商可能会认真完成这部分设计。

但是，即使载物台的核心运动是*佳的，振动仍然是可能的。这归结为基本物理学：膜片钳平台是一个倒摆：牢固地固定在光学平台上，顶板由相对较长的腿支撑，顶板上有相当大的重量。任何加速和减速都会导致该钟摆出现一些 “摇摆”（即振动）。摆锤还将拾取并可能增强电机线性运动产生的剩余振动。虽然这无法完全避免，但可以简化为完全可以忽略不计，并且对录制或成像没有影响。

减少样品台在移动过程中的振动趋势建立在基本物理概念的基础上。首先要考虑的是，整个物台组件越硬，尤其是顶板和固定顶板的柱子或腿，物台顶部在移动过程中就越不容易受到振动。坚固的设计是关键。

**点同样明显：质心越低越好。因此，将所有沉重的核心部件，尤其是电机和导轨，保持在尽可能低的位置将是一个主要因素。这是物台设计中常见的妥协点。电机通常位于靠近顶板的位置，不必要地将质心向上移动。但是，平台质心的高度不仅仅由平台本身决定。安装在平台上的设备也将有所贡献。平台上*重的物体将是显微操纵器。理想情况下，这些应该很轻（每个 >1 kg 就好了），但也不应该不必要地高，以免进一步提高质心（距离载物台表面小于 100 毫米是一个很好的目标值）。

切片膜片钳实验越**，在记录过程中移动样本就越有用。为了能够在不危及实验成功的情况下可靠地做到这一点，样品台的设计必须能够平稳移动，振动风险很小。这是通过以下方式实现的：

1、线性运动部件的良好设计和制造；

2、确保载物台，尤其是顶板安装，尽可能坚硬；

3、保持载物台的质心较低；

为了给客户提供更完善的服务，东乐自然基因在国内设置了多个办事处，办事处配备了专业的应用服务工程师对客户进行售前及售后指导，快速及时响应客户需求，为客户解决设备相关的专业性问题。

更多行业资讯及优惠活动，请关注东乐自然基因微信公众号，官方企业微信及官方淘宝店铺。