一、GX71 荧光成像的基本原理

荧光显微成像是通过特定波长的光激发样本中荧光分子，使其发射出波长更长的荧光信号，并通过滤光系统选择性观察这些发射光的过程。GX71 的荧光模块利用高亮度激发光源、精密的滤光片组和高透光率的光路系统，实现信号高效收集与低噪成像。

荧光显微镜成像原理包括三个关键步骤：

1. 激发：光源发出短波光（如紫外、蓝光或绿光），通过激发滤光片照射样本。

2. 发射：样本中的荧光分子吸收激发光后发出较长波的光。

3. 检测：发射光经二向色镜（Dichroic Mirror）和发射滤光片筛选后进入目镜或相机进行成像。

这种光学选择机制使得 GX71 能够准确识别样本中特定荧光标记分子，如 GFP、DAPI、FITC、TRITC 等。

二、GX71 荧光照明系统结构组成

GX71 的荧光照明系统基于奥林巴斯的 UIS2 无限远光学系统，在光线传输效率和成像精度方面均达到国际先进水平。系统主要由以下部分构成：

1. 光源模块（Excitation Source）

GX71 支持多种荧光光源类型：

• 高压汞灯（100W HBO Lamp）：提供强紫外至蓝光谱范围的激发光，适合常规荧光染料；

• 氙灯光源（Xenon Lamp）：光谱连续性更强，适用于多通道荧光；

• LED 模块光源：寿命长、稳定性高、可即时开关控制，是现代实验室常用替代方案；

• 激光耦合模块（可选）：用于高强度单波长激发或共聚焦系统集成。

2. 荧光激发光路

激发光经过聚光透镜和激发滤光片后，经二向色镜反射至物镜下方照射样品。光路的高反射率镀膜设计有效减少光能损耗，提升激发效率。

3. 二向色镜（Dichroic Mirror）

该组件是荧光成像的核心部件之一。它能反射特定波长的激发光，同时透过样品发出的荧光，从而实现激发与发射光的分离。GX71 的滤片组多采用多层介质镀膜技术，反射与透射特性精确匹配。

4. 发射滤光片（Emission Filter）

发射滤光片用于选通样品发射的荧光波段，有效屏蔽激发残光，使背景更纯净，信噪比更高。根据实验需求，可选配不同波长的滤光片组合。

5. 荧光镜组转盘（Filter Cube Turret）

GX71 配备多位滤光立方体转盘（通常为 4–6 位），可快速切换不同荧光通道，如 DAPI/FITC/TRITC 等。每个滤光立方体包含激发滤光片、二向色镜和发射滤光片三部分。

6. 成像输出系统

荧光信号经物镜汇聚后可通过三目观察筒输出至目镜或数码相机接口。GX71 兼容奥林巴斯 DP 系列数码相机及科学级 CCD/CMOS 成像设备，实现高清数字荧光成像与图像分析。

三、荧光成像的特点与性能优势

GX71 的荧光系统以高亮度、低噪声、高对比度著称，能够在复杂实验环境中获得稳定图像。主要优势包括：

1. 高光效传输

UIS2 光学系统具有超高透光率，结合反射镀膜技术，激发光传输效率提升约 30%，显著增强荧光信号强度。

2. 低背景与高信噪比

滤光系统精准匹配荧光染料的光谱特性，减少激发光干扰，确保信号纯净度。

3. 多通道成像

通过多位滤光转盘实现不同染料的快速切换，可同时观察多个荧光信号通道，适合共定位分析。

4. 长工作距离物镜

GX71 的荧光物镜多为长工作距离设计，避免样品与物镜接触，特别适合厚片、细胞培养皿等观察。

5. 热稳定与低光漂白

LED 激发源减少了样品热损伤和荧光淬灭现象，适合长时间动态观察。

四、常用荧光通道配置

根据实验需求，GX71 可配置多种荧光通道组合。常见配置如下：

用户可根据实验样品中所用荧光标记类型选配滤光片组合，实现多色荧光成像。

五、GX71 荧光成像的应用领域

1. 细胞生物学研究

用于检测细胞核结构、细胞器定位、蛋白表达及动态分布。配合活细胞成像系统，可观察细胞迁移、分裂及凋亡过程。

2. 组织病理与肿瘤学研究

利用荧光染色标记肿瘤相关分子，实现病理切片中靶标蛋白的定性与定量分析。

3. 药物筛选与代谢分析

通过荧光强度变化评估药物对细胞代谢及信号通路的影响，广泛用于药效学与毒理学研究。

4. 纳米材料与表面分析

金属纳米颗粒及量子点的荧光特性可通过 GX71 实现高分辨率观察，用于材料表面功能化检测。

5. 工业与法医学检测

在材料缺陷识别、油污痕迹检测及法医样本分析中，荧光成像提供高灵敏度识别能力。

六、荧光成像的操作与注意事项

1. 光源调整

使用前应预热汞灯 5–10 分钟，保证输出稳定。LED 光源则可直接开启，但需根据样本特性调节强度以避免过度激发。

2. 滤光片切换

在切换荧光通道时，确保转盘定位到位，防止光路偏差。长时间观察单一通道时可使用中性滤光片降低光强，减少光漂白。

3. 样品准备

荧光样品应避免紫外光暴露时间过长，并保持干净以防自发荧光影响。建议使用防褪色封片剂延长荧光信号寿命。

4. 成像参数

成像过程中需调整曝光时间、增益和光源强度，以获得最佳信号。若使用 CCD 相机，可采用多帧平均方式提高信噪比。

七、二手 GX71 荧光系统的检查与维护

购买二手 GX71 显微镜时，荧光系统的状态是决定性能的关键因素。检查重点包括：

1. 光源状态

• 检查汞灯灯泡是否老化（使用寿命约 200 小时）；

• LED 模块输出是否稳定；

• 光源供电系统是否工作正常。

2. 滤光片组

• 滤片无划痕、霉斑或脱膜现象；

• 切换顺畅，定位准确；

• 发射滤片清晰透亮，无杂光干扰。

3. 光路校准

• 确保激发与发射光路同轴；

• 通过标准荧光样品测试亮度均匀性；

• 检查反射镜镀层完好。

4. 相机接口

• 确认成像接口干净无尘；

• USB 或 C-Mount 接口无松动；

• 图像信号传输稳定。

5. 防尘与散热

• 定期清洁光源腔体与滤片盒；

• 检查散热风扇与空气流通；

• 避免光源长时间高功率运行。

八、结语

奥林巴斯 GX71 倒置显微镜的荧光成像系统凭借其高亮度光源、精密滤光技术与卓越的光学传输效率，能够实现高灵敏度、多通道、低噪声的荧光观察。
对于二手 GX71 设备，只要荧光模块状态良好、光学元件干净且光路对准，其成像质量完全可以媲美新机。通过合理维护和定期校准，GX71 仍能在科研与工业领域中长期稳定地执行高质量荧光成像任务，为科研人员提供可靠的数据支持和优质的视觉分析平台。