{ 顯微鏡載物臺振動問題 }

在組織切片中膜片鉗制細胞時，在實驗過程中能夠看到樣品的不同部分非常重要。這是找到要修補的細胞、重新定位刺激電極或藥物應用移液器以及對正在記錄的細胞的遠端部分進行成像所必需的。這種移動可以通過在保持樣品固定的同時移動顯微鏡來實現(xiàn)，也可以通過移動樣品同時保持顯微鏡固定來實現(xiàn)。

從歷史上看，保持樣品固定并移動顯微鏡是很常見的。這是由于“針對切片電生理學優(yōu)化”的顯微鏡中樣品臺的移動通常遠非平穩(wěn)，并且有振動的趨勢。這種振動會導致現(xiàn)有的 高阻封接破裂并丟失記錄。因此，過去通常為膜片鉗裝置選擇第一個選項（移動顯微鏡、固定樣品）。這確實是避免載物臺振動的好方法，只要顯微鏡保持簡單輕便即可。

隨著顯微鏡的成像功能增加，移動顯微鏡變得越來越復雜。連接的相機、光源、液體光導等需要隨顯微鏡移動，這可能會影響成像系統(tǒng)的性能。而且，移動重型顯微鏡往往會引起整個減振臺的振動，包括固定的樣品臺。因此，顯微鏡固定且樣品移動的膜片鉗系統(tǒng)變得越來越普遍。為了確保與機械手一起移動樣本不會干擾記錄，平臺移動平穩(wěn)且無振動變得越來越重要。這種穩(wěn)定的載物臺是高效可靠的膜片鉗裝置的核心組成部分，將對實驗的成功率產(chǎn)生重大影響。

{ 是什么讓平臺移動順暢？ }

使用校準的 3D 加速度計測量的 Sensapex uMs-MXY 平臺（藍色）和行業(yè)標準參考產(chǎn)品（紅色）測量的 5 mm/s 移動（黑色）的垂直振動比較。

防止載物臺移動過程中的振動從載物臺的中心開始： 運動生成本身必須平穩(wěn)。電機、流道和軸承必須按照非常高的標準制造并適當張緊。甚至平臺的驅(qū)動信號也有所貢獻——平穩(wěn)的加速和減速（而不是猛烈運動和猛烈停止）是關(guān)鍵。歸根結(jié)底，如果不完全描述平臺特征，這些方面幾乎是不可能判斷的。也就是說，大多數(shù)（如果不是全部）顯微鏡載物臺制造商可能會認真完成這部分設(shè)計。

但是，即使載物臺的核心運動是最佳的，振動仍然是可能的。這歸結(jié)為基本物理學：膜片鉗平臺是一個倒擺：牢固地固定在光學平臺上，頂板由相對較長的腿支撐，頂板上有相當大的重量。任何加速和減速都會導致該鐘擺出現(xiàn)一些 “搖擺”（即振動）。擺錘還將拾取并可能增強電機線性運動產(chǎn)生的剩余振動。雖然這無法完全避免，但可以簡化為完全可以忽略不計，并且對錄制或成像沒有影響。

{ 使載物臺不易振動}

減少樣品臺在移動過程中的振動趨勢建立在基本物理概念的基礎(chǔ)上。首先要考慮的是，整個物臺組件越硬，尤其是頂板和固定頂板的柱子或腿，物臺頂部在移動過程中就越不容易受到振動。堅固的設(shè)計是關(guān)鍵。

將 uMs FXY 載物臺頂板的剛度與鐵軌進行比較。請注意不同的顏色縮放。

第二點同樣明顯：質(zhì)心越低越好。因此，將所有沉重的核心部件，尤其是電機和導軌，保持在盡可能低的位置將是一個主要因素。這是物臺設(shè)計中常見的妥協(xié)點。電機通常位于靠近頂板的位置，不必要地將質(zhì)心向上移動。但是，平臺質(zhì)心的高度不僅僅由平臺本身決定。安裝在平臺上的設(shè)備也將有所貢獻。平臺上最重的物體將是顯微操縱器。理想情況下，這些應該很輕（每個 >1 kg 就好了），但也不應該不必要地高，以免進一步提高質(zhì)心（距離載物臺表面小于 100 毫米是一個很好的目標值）。

Time-domain”ring-down”comparision of uMs FXY VS.competitor

{ 總結(jié) }

切片膜片鉗實驗越高級，在記錄過程中移動樣本就越有用。為了能夠在不危及實驗成功的情況下可靠地做到這一點，樣品臺的設(shè)計必須能夠平穩(wěn)移動，振動風險很小。這是通過以下方式實現(xiàn)的：
1、線性運動部件的良好設(shè)計和制造；
2、確保載物臺，尤其是頂板安裝，盡可能堅硬；
3、保持載物臺的質(zhì)心較低。