Microscopi per DIC
Quando utilizza un microscopio, la maggior parte delle persone utilizza l'illuminazione a campo chiaro. Sfortunatamente, di solito questo metodo fornisce solo un'immagine a basso contrasto di molti campioni biologici in cui è possibile distinguere pochi dettagli. Per migliorare il contrasto con il campo chiaro è possibile utilizzare coloranti selettivi, che tuttavia potrebbero risultare tossici per le cellule viventi. Grazie alla microscopia DIC, dove DIC è l’acronimo di Differential Interference Contrast (contrasto interferenziale differenziale), non è necessario utilizzare coloranti per osservare le strutture dei campioni biologici con un contrasto maggiore rispetto al campo chiaro. Il metodo di contrasto sfrutta la luce polarizzata e le differenze di spessore o di densità ottica del campione che comportano uno spostamento di fase della luce che li attraversa.
La tecnica DIC può essere utilizzata con microscopi Leica dedicati. Può essere utile per l'osservazione di cellule o tessuti in una varietà di applicazioni scientifiche o forensi. La microscopia DIC può essere utile anche in alcune applicazioni nelle scienze dei materiali e nello studio dei minerali.
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Cos'è la microscopia DIC e a cosa serve?
Con il termine DIC si indica il contrasto interferenziale differenziale, una tecnica di contrasto ottico della microscopia, che consente di osservare strutture non colorate nelle cellule dei campioni biologici con un adeguato livello di contrasto e di risoluzione. Può anche aiutare a visualizzare piccole differenze di altezza sulle superfici dei materiali. Per illuminare il campione viene utilizzata solo luce polarizzata. La luce polarizzata viene dispersa in due raggi di luce distinti utilizzando un piano ortogonale di polarizzazione. Se i raggi subiscono una diversa rifrazione o dispersione nel campione, si verificano diversi cambiamenti di fase. Quando questi raggi di luce si riuniscono, interferiscono e diventano polarizzati ellitticamente. Questa polarizzazione può essere trasformata in una variazione di ampiezza tramite un analizzatore. Nelle immagini DIC è possibile osservare spostamenti di fase corrispondenti a differenze fino a 1/1000 di una lunghezza d'onda (se rilevate con il sensore della telecamera). Le immagini dei microscopi DIC mostrano i rilievi e sembrano avere un'ombreggiatura.
Come si configura il microscopio DIC?
Un microscopio DIC è un microscopio a campo chiaro dotato di filtro di polarizzazione e prisma di Wollaston posizionati rispettivamente tra la sorgente luminosa e la lente del condensatore e tra la lente dell'obiettivo e il sensore della fotocamera o degli oculari. Per ulteriori informazioni sulla configurazione, fare riferimento agli articoli: contrasto interferenziale differenziale (DIC) e Metallografia
La luce proveniente da una sorgente passa attraverso un filtro e diventa polarizzata a 45°. Dopo aver attraversato un prisma di Wollaston, la luce viene separata in componenti polarizzati perpendicolari, uno dei quali è a 0° e l'altro, polarizzato, a 90°. La lente del condensatore concentra la luce sul campione che viene illuminato da 2 raggi paralleli coerenti con polarizzazione diversa. I raggi possono acquisire lunghezze del cammino ottico diverse, se, lungo il percorso attraverso il campione, incontrano differenze di spessore o di indice di rifrazione.
Il risultato è uno spostamento di fase di un raggio rispetto all'altro. Dopo aver attraversato l'obiettivo e un altro prisma di Wollaston, la luce polarizzata perpendicolarmente, viene ricombinata per diventare una luce polarizzata a 135°. A seconda delle differenze nelle lunghezze del cammino ottico, l'interferenza dei 2 raggi causa interferenze costruttive (luminosità) o distruttive (oscuramento), rendendo visibili con DIC quelle strutture difficilmente osservabili in campo chiaro.
Infine, la luce trasmessa direttamente, che non ha subito alcuno spostamento di fase, viene rimossa dal filtro di polarizzazione (chiamato anche analizzatore), che consente solo il passaggio della luce polarizzata a 135°. Per ulteriori dettagli, fare riferimento all'articolo: contrasto interferenziale differenziale (DIC)
Domande frequenti sui microscopi DIC
Un microscopio DIC è simile a un microscopio standard a campo chiaro, ad eccezione del fatto che utilizza un filtro di polarizzazione e un prisma di Wollaston posizionati rispettivamente tra la sorgente luminosa e la lente del condensatore e anche tra l'obiettivo e il sensore della fotocamera o degli oculari. Per ulteriori informazioni, fare riferimento agli articoli: Contrasto interferenziale differenziale (DIC) e Metallografia
All'inizio del 1950, Georges Nomarski inventò la tecnica di contrasto della microscopia denominata contrasto interferenziale differenziale o DIC. Si tratta tuttora di una tecnica ampiamente utilizzata. Per ulteriori dettagli, fare riferimento agli articoli: Breve storia della microscopia ottica e del contrasto interferenziale differenziale (DIC)
Sì, un microscopio DIC può essere dotato di una fotocamera per la registrazione delle immagini DIC acquisite con il metodo di contrasto.
