摘要：用微分干涉(Differential Interference Contrast, DIC)显微镜和彩色电感耦合器件(Charge coupled Device, CCD)传感器拍摄样品显微图片，通过改变 DIC 显微镜的光强、有无万能聚 光镜以及万能聚光镜的高度、检偏器棱镜的位置、起偏器棱镜的位置等条件，来寻找 DIC 显微镜拍摄的最佳条件。再在最佳条件下拍摄七种不同粒径的金颗粒图片，以体现 DIC 显 微镜较于其他显微镜的优点。同时得到 CCD 所能拍摄金颗粒的粒径范围，以及不同粒径金 颗粒的显微图像的区别。70394

毕业论文关键词：DIC 显微镜、金纳米颗粒、彩色 CCD

Observing the Changes of Nanoparticles by DIC Microscope

Abstract:  The  optimal  shooting  condition  of  the  DIC  (Differential    Interference Contrast Microscopy) microscope is found by changing the intensity of light source, conditions whether universal condenser is used, the height of the universal condenser, the position of the analyzer and polarization prism, etc. with a DIC microscope and a CCD (Charge coupled Device) sensor shooting pictures of samples. On this optimal condition, images of seven different sizes of gold nanoparticles was shot in order to show the advantages of DIC microscopy compared with other microscopy. At the same time, the size range of gold nanoparticles that can be seen is acquired, as well as the differences of the images with different sizes.

Keywords: DIC microscope; gold nanoparticle; color CCD

前言

微分干涉显微镜(Differential Interference Contrast Microscopy, DIC)作为一种 极具前途的分析检验研究方法[1,2]，具有诸多优点，如对样品的制备要求低，观 察到的样品相对层次关系更加突出，对孔洞、凸起及裂纹等也能作出正确的判断， 能够很容易判断出许多暗场明场显微镜下看不到的或难于判别的细节，可进行彩 色金相摄影等等[3]。它不仅具有纳米级的分辨率，且能使被观察样品的图像具有 很强的立体感和鲜艳的色彩感。它在金相、光学、集成电路、陶瓷工艺，以及医 学和生物学等众多领域发挥着重要的作用[4]。微分干涉相差显微成像的主要原理 是基于两束距离很近的偏振光,利用目标物与介质之间的折射率不同而产生光程 差（光程差=折射率×厚度）,从而两束光发生干涉成像,能够得到明暗相间的立 体浮雕样的三维图像[5]。

随着纳米技术的飞速发展，具局域等离激元共振性质的金纳米颗粒因其良好 的光稳定性，被用作分子探针耗时研究的生物学过程。因其独特的化学、光学和 生物学特性，金属纳米颗粒在生物医学领域受到广泛的关注[6]。目前金相显微镜 的检验方法主要有暗场、眀场、偏光、微分干涉相衬显微技术,其中最强有力的 检验方法是微分干涉相差显微术[7-9]。通过暗场显微镜，利用局部表面等离子共 振(LSPR)效应，微小的纳米金颗粒会散射可见光并被观测到[10,11]。利用微分干涉 相差显微成像技术(DIC)研究金纳米颗粒在气液界面的组装过程,微分干涉相差 显微成像的主要原理是基于两束距离很近的偏振光,利用目标物与介质之间的折 射率不同而产生光程差,从而两束光发生干涉成像,能够得到明暗相间的立体浮 雕样的三维图像[12]。

实验部分论文网

1.实验仪器

DIC 显微镜(OLYMPUS, IX71)、彩色 CCD 传感器、超声波清洗仪、移液枪(大 龙，2.5 μL)及配套枪头、烘箱、烧杯、保鲜膜、封口膜、吹风机、一次性手套、 载玻片(25×75-1.0，Fisher scientific，USA)、盖玻片(0.17 mm thick, 22×22-1.5, Fisher scientific, USA)、纯水仪(7128 Model, Thermo fisher scientific, USA)、样品混匀器 (Life technologies corporation, USA)。