一、概述:先把“水镜”说清楚再决定要不要加水
在 IX71 倒置荧光显微镜的日常交流里,“水镜”通常指水浸物镜,也有人把“用于水相样品观察的高倍物镜”统称为水镜。是否需要加水,关键不在显微镜型号,而在物镜的浸液类型:
水浸物镜(Water / W / WI):需要加水或指定水相浸液,让物镜前端与样品之间形成稳定的“水桥”。
干镜(Dry):不加水,直接对焦观察。
油镜(Oil):不加水,应使用浸油。
因此,“水镜要不要加水”的标准答案是:用水浸物镜就要加水,不是水浸就不要加水。弄错浸液会导致画面变差、污染物镜甚至增加霉斑与腐蚀风险。
二、主要特点:水浸的优势与对操作的要求
1)折射率匹配提升分辨率与对比度
水浸物镜依赖水层来减少折射率不匹配,从而降低球差,提高边缘清晰度。对厚样品或高倍观察,这种提升更明显。
2)更适合水相与活细胞样品
细胞培养本身处在水相环境中,水浸更贴近实际介质条件,有助于获得更稳定的成像质量。
3)性能高度依赖“水层是否正确”
水层连续、无气泡、厚度合适时,水浸优势才能发挥;一旦水层断开、蒸发或混入气泡,画面会突然变糊、对焦变漂、亮度下降。
三、操作逻辑清单:怎么判断、怎么加、加到什么程度
1)如何确认你用的是否为水浸物镜
最可靠的方法是看物镜外壳标识与环形文字:常见会出现 W、Water、WI 等字样;同时注意倍率与NA信息。若标有 Oil 则为油浸;标有 Dry 或不标注浸液的一般为干镜。实验室里建议给水浸镜贴明显标签,避免新手把水当油或把油当水。
2)水浸物镜为什么必须加水
水浸物镜的光学设计假设物镜前端与样品之间存在水层。若不加水,相当于让光线在空气中传播,折射条件变了,会出现:
细节变软、分辨率下降
背景增加、对比度降低
高倍对焦困难,焦点“发漂”
所以不加水并不是“还能凑合看”,而是直接偏离了物镜的设计工作条件。
3)正确加水的通用方法(适用于玻底皿/盖玻片等)
加水位置:通常在物镜前端或样品玻璃表面滴加一小滴,使物镜与玻璃之间形成连续水桥。
加水量原则:够形成连续水桥即可,不追求多。过多容易流到载物台、污染镜头侧面或进入机械缝隙。
避免气泡:滴加后观察画面或目视检查,气泡会造成局部模糊或亮斑,必要时重新滴加。
对焦策略:先在低倍定位,再切水浸高倍;靠近样品时动作要慢,防止顶到玻底或挤出水滴形成污染。
4)使用过程中何时需要补水
水会蒸发,尤其在:高倍长时间观察、环境干燥、灯源热量较高时更明显。出现以下现象多提示水层变差:
同一视野逐渐变暗或变糊
需要频繁微调焦距才能保持清晰
画面有时清楚有时突然“断焦”
处理方式一般是:先稍微离开焦面或抬高物镜,在安全距离补加少量水,再回到焦面。
5)哪些情况不该加水(避免把“水镜”理解错)
干镜:加水会弄脏物镜、抬高背景,甚至增加霉斑风险。
油镜:必须用浸油,水无法替代,且会导致严重像差与异常反光。
不确定物镜类型:先确认标识或询问管理员,不要凭经验猜。
6)结束后的清洁与保护
水浸使用后应及时清洁物镜前端,防止水渍干结形成盐痕或留下污染膜。清洁时用合适的镜头纸轻拭,动作要轻,避免划伤镀膜;同时擦干载物台与皿底外侧的水迹,减少腐蚀与霉变环境。
四、应用实例:水浸物镜的典型使用场景
1)活细胞荧光观察
在玻底皿中观察线粒体、细胞骨架、膜标记等荧光信号时,水浸能在高倍下保持较好的清晰度与信噪比,适合短时动态记录。
2)厚样品浅层成像
类器官、组织或较厚样品的表层到浅层区域,水浸在控制像差方面更有优势,能得到更清爽的边缘细节。
3)需要更高分辨率的细节结构观察
当干镜在同倍率下细节不够锐利时,水浸在正确水桥条件下往往能提供更好的结构分辨与对比。
五、总结:一条规则解决“要不要加水”
在 IX71 上,“水镜要不要加水”的判断可以简化为:看物镜标识。标注 Water/W/WI 的水浸物镜必须加水形成水桥;干镜不加;油镜加油不加水。操作上把握三点:水层要连续、尽量无气泡、长时观察注意蒸发补水并及时清洁。做到这些,水浸物镜的优势才能稳定发挥,同时也能避免对物镜和设备造成不必要的污染与损伤。









