PLASDIC – kỹ thuật tương phản sáng tạo từ ZEISS giúp ZEISS chiến thắng giải thưởng R&D 100 năm 2004

Giải thưởng R&D 100 được thành lập năm 1963 bởi tạp chí R&D, nhằm vinh danh 100 sản phẩm có ý nghĩa nhất về công nghệ mỗi năm đến từ những trường học, viện nghiên cứu, doanh nghiệp,… trên toàn thế giới. Năm 2004 là năm thứ 3 liên tiếp ZEISS vinh dự thắng giải này cho các phát minh ý nghĩa của mình với kỹ thuật tương phản PLASDIC cho kính hiển vi quang học, sau chiến thắng dành cho kính hiển vi laser quét đồng tiêu LSM 510 META năm 2002 và kính hiển vi sử dụng lát cắt quang học Apotome năm 2003. Thời điểm năm 2004, PLASDIC là kỹ thuật tương phản giao thoa khác biệt

Kỹ thuật DIC (Differential interference contrast) truyền thống, hay kỹ thuật Nomarsk, được phát triển bởi nhà vật lý người Ba Lan Georges Nomarski vào năm 1952. Kỹ thuật DIC được dùng để tăng cường độ tương phản cho mẫu sống và mẫu không nhuộm, tạo hình ảnh giả 3D. DIC hoạt động theo nguyên lý giao thoa để thu được thông tin về chiều dài đường quang của mẫu, để xem các tính năng vô hình khác. Một hệ thống quang học tương đối phức tạp tạo ra một hình ảnh với đối tượng xuất hiện màu đen sang màu trắng trên nền xám. Đường đi của ánh sáng trong kính hiển vi DIC gần giống như kính hiển vi phân cực nhưng có thêm hai lăng kính lưỡng chiết DIC được chèn vào đường quang, một được đặt ở tụ quang và một ở gần vật kính. DIC được ứng dụng trong Sinh học để quan sát các mẫu sống và mẫu không nhuộm để tạo hình ảnh giả 3D.

Kỹ thuật DIC

Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp DIC là các bộ phận cấu thành khá phức tạp, giá thành cao, đặc biệt DIC chỉ cho phép quan sát các mẫu vật đựng trong chất liệu thủy tinh thì mới quan sát được. Trong khi đó, PLASDIC cho phép quan sát mẫu trên cả chất liệu nhựa và thủy tinh. Người sử dụng có thể tiết kiệm chi phí khi sử dụng các đĩa Petri nhựa quen thuộc và an toàn cho tế bào.

Ngoài ra, PLASDIC cải tiến hơn kĩ thuật DIC cũ ở chỗ, chúng loại bỏ được rất nhiều thành phần mà trước đây bắt buộc phải có của DIC như vật kính loại đặc biệt mà một số lăng kính khác như thanh phân cực, phân tích. Thay vào đó, bạn chỉ cần lăng kính PLASDIC và một lăng kính ở tụ quang, ánh sáng sẽ được phân cực ở sau vật kính chứ không phải từ trước đó giống DIC. Vật kính dùng cho PLASDIC là vật kính thông thường. Kỹ thuật này rất dễ dàng thực hiện khi so sánh với DIC.

PlasDIC dễ sử dụng và cho độ sâu ảnh lớn hơn nhiều so với các phương pháp tương phản trước đây như trường sáng, phản pha. Điều này giúp tăng cường đáng kể sự quan sát của các tế bào sống và có ý nghĩa quan trọng đối với các phương pháp điều trị vi mô, chẳng hạn như tiêm tinh trùng vào trứng trong thụ tinh nhân tạo,…

Tế bào chụp dưới kính hiển vi phản pha (trái) và PlasDIC (phải)

Các tế bào biểu mô của con người từ màng nhầy của miệng, được chuẩn bị trong một đĩa Petri bằng nhựa. Ảnh bên trái bị mất thông tin khi sử dụng DIC thông thường. Ảnh bên phải: Độ tương phản hình ảnh vượt trội hơn hẳn với PlasDIC.

Hiện nay, bạn có thể dễ dàng lựa chọn kỹ thuật PLASDIC được tích hợp vào một số Model của ZEISS bao gồm: