显微镜哪个部件zui贵？哪个部件zui重要？这要当属物镜。

今天和大家谈谈显微镜当中zui重要的部件：物镜。为什么是zui重要且没有之一呢？因为科研工作者们关心的解析度、信噪比等与成像质量息息相关的参数都是由物镜决定的。当然，显微镜的其他部分也一样*，但是篇幅有限，即便是物镜，我们也只能浅尝辄止的谈一谈。

 在生命科学研究领域，光学显微镜的使用率位列仪器的，如果有人不相信，那请看看周围吧，不管是在实验室，还是在医院，我们都随处可见显微镜们靓丽的身影。

而随着科学技术的不断进步，在光学显微镜的基础上，衍生出许多其他复杂的成像系统。例如全内反射荧光显微镜、激光共聚焦扫描显微镜、多光子激光扫描显微镜等等。绝大多数的科研工作者们，都需要或多或少的和显微镜大家族中的成员们打交道。这个时候，对这些复杂系统的了解就有一些迫切了。

显微镜显示技术中又常常带有色差，那么色差是什么？色差又是如何产生的？上面的图例中展示的就是色差的概念。通俗点来说就是由于不同颜色的光波长不一样，所以当她们通过光学部件的速度也不一样，因此产生了一个光斑在成像的时候颜色分散开的情况产生，这就是色差。

对于显微镜厂商的物镜系列，对于绿色红色的矫正都相当的出色，但是，绝大多数厂家对于近紫外的矫正都不尽如人意。这一点瑕疵在进行空间核定位的时候，就会出现很严重的问题，在获得成像结果之后，我们很难确定我们的荧光标记物与核的关系是真实的，还是由于色差造成的。

对此，各家厂商都有相对应的手段，但是只有OLYMPUS显微镜在物镜上下了功夫，推出了一款号称SC（超级色差矫正）的60倍物镜，恰巧笔者手上真好有这枚物镜，便做了如下测试。

上组实验图片用自发荧光小球作为样本，用不同激发光成像，之后做了3D重构。从图片中我们可以看出，即便是OLYMPUS的物镜近紫外的色差依然有0.5um左右的偏差，而SC物镜的两种颜色基本切合，误差要小于0.1um，基本上在核定位上就可以得到比较真实的实验结果了。

双光子物镜：颠覆性的物镜设计理念

说了这么多概念性的东西，其实仅仅只是管中窥豹，显微镜系统要更加复杂的多，在zui后的篇幅中，笔者也紧跟时代潮流，谈谈现在打得火热的双光子显微镜的物镜。

双光子的成像原理使用过双光子的同学们应该都很清楚，不同于普通的光学显微镜和共聚焦系统所采用的线性光学，双光子成像原理采用的是非线性光学，同时光源也不再是传统的可见光，在物镜的设计上不再是传统那种“真实还原样本”这样的理念了。针对双光子成像OLYMPUSzui早推出了双光子成像的物镜，在之后Nikon也紧跟步伐推出了相应的产品。

双光子物镜首先zui重要的是NA值尽量的大，这样可以有效的提高激发效率。同时，由于使用近红外成像，物镜的色差矫正也不再针对可见光而是专门对于近红外光进行矫正。在保证高NA的同时，双光子物镜的放大倍率会较小，这样可以有效的提高收集视场，增加我们收集散射荧光信号的能力，从而提高成像质量。当然，这种双光子物镜只能使用在双子系统上，若是在共聚焦系统中使用，效果是要大打折扣的。

本文来源 于奥林巴斯中国，北京瑞科中仪科技有限公司专注显微镜光学。