位相コントラスト

1月 23, 2025

位相コントラスト

ライカマイクロシステムズは、さまざまなライフサイエンスと法科学アプリケーションで細胞や組織の研究用に位相差顕微鏡を提供しています。

明視野顕微鏡は通常、多くの透明の生体試料で低コントラストのイメージを作り、細部がはっきりしません。明視野顕微鏡でコントラストを高める方法の一つは、選択的染色を使用することですが、そうした染色は生細胞に対して毒性を持つことがよくあります。位相差顕微鏡では、染色することなく、多くの種類の生物試料の構造をより優れたコントラストで観察できます。このコントラスト方法は、試料やその構造に働きかける光の位相のずれを導く、試料の構造間の光学密度の差を利用します。

ライカマイクロシステムズは、さまざまなライフサイエンスと法科学アプリケーションで細胞や組織の研究用に位相差顕微鏡を提供しています。位相差顕微鏡は、特定の材料や地球科学のアプリケーションにも役立ちます。

著者一覧

Leica Microsystems

位相差とは何ですか？

位相差は、生物試料の細胞の染色されていない構造を観察できるようにする、顕微鏡の光学コントラスト技術です。明視野照明で透明に見える細胞構造は、位相差を用いることでコントラストがはっきりし、細かいところまでよく見えるようになります。細胞の構造間の光学密度の差異によって、それらに働きかける照明が位相のずれを生み出します。この現象が位相差の基本となります。結果として、光学密度が濃い方が薄い方より暗く見えます。

Optical Contrast Methods

Optical contrast methods give the potential to easily examine living and colorless specimens. Different microscopic techniques aim to change phase shifts caused by the interaction of light with the…

Image of MDCK (Madin-Darby canine kidney) cells taken with phase contrast.

Phase Contrast and Microscopy

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Introduction to Widefield Microscopy

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位相差顕微鏡にはどのような使用例がありますか？どういった種類のサンプルを視覚化できるでしょうか？

ほとんどの場合、位相差顕微鏡では生物試料や組織を観察します。固定試料から生細胞や組織まで、位相差顕微鏡ではさまざまな生物試料を観察することができます。たとえば、次の記事をご覧ください。

ライフサイエンス研究

ライカの位相差顕微鏡は、一般的に、ライフサイエンス研究の生体構造や細胞プロセスの視覚化、解析、記録のために使用されます。

マテリアルサイエンスと地球惑星

位相差顕微鏡は、無色透明の鉱物、水晶、ポリマー観察でも有益です。

法科学

位相差顕微鏡は、塗装、色素、織物、繊維、ヒト組織など、法科学における証拠調査で、非常に役立つソリューションです。

Section taste buds rabbit, phase contrast microscope

位相差顕微鏡はどのような仕組みですか？

位相差顕微鏡は従来の広視野顕微鏡と似ていますが、リングスリットと1/4波長（λ/4）位相板を使用しているところが異なります。リングスリットは光源とコンデンサーの間にあり、顕微鏡の光学器内の対物レンズの下に位相板があります。スリットを通過するリング状の光がコンデンサーによって、観察する生体試料に集約されます。

リング状の光が試料の光学密度構造によって回折され、約λ/4のネガティブな位相のずれが生じます。この位相のずれが発生した、回折光はλ/4板を迂回します。対照的に、試料を直接通過するリング状の光は位相板に当たり、ポジティブなλ/4位相のずれを生じさせます。試料の構造によって回折した光と位相板を通過した光の間の位相差が約λ/2になるので、お互いを弱め合うことになります。その結果、光学密度の濃い構造は薄い構造よりも暗く見えます。

画像形成に位相のずれを使用する

Introduction to Mammalian Cell Culture

Mammalian cell culture is one of the basic pillars of life sciences. Without the ability to grow cells in the lab, the fast progress in disciplines like cell biology, immunology, or cancer research…

Microscope image of cultured cells at the bottom of a dish.

How to do a Proper Cell Culture Quick Check

In order to successfully work with mammalian cell lines, they must be grown under controlled conditions and require their own specific growth medium. In addition, to guarantee consistency their growth…

Phase-contrast image of a MDCK-cell culture and its respective confluency measured by the Mateo TL microscope.

How to Determine Cell Confluency with a Digital Microscope

This article shows how to measure cell confluency in an easy and consistent way with Mateo TL, increasing confidence in downstream experiments.

よくある質問位相差顕微鏡

Frits Zernike はいつ位相差顕微鏡を発明しましたか？

顕微鏡検査の位相差法は、オランダの物理学者のフリッツ・ゼルニケが 1930年代に開発しました。 1942年以降、顕微鏡技術として広く使われています。 1953年、ゼルニケはノーベル物理学賞を受賞しました。詳細は、次の記事をご覧ください。https://www.leica-microsystems.com/science-lab/phase-contrast 光顕微鏡検査の短い歴史 - 中世の読書石から超解像および位相差まで

明視野光学顕微鏡対位相差光学顕微鏡：違いは何ですか？

暗視野顕微鏡は、光源の前に環状の絞りを用いる以外は、従来の明視野顕微鏡と同様です。詳しくは、こちらの記事をご覧ください：

位相差顕微鏡をカメラと併用できますか？

はい、暗視野顕微鏡には、コントラスト法で観察した画像を記録するためのカメラを搭載することができます。

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