在顯微鏡使用過程中，恒溫控制對于許多實驗尤其是生命科學、生物醫學、材料科學等領域具有重要意義。

一、顯微鏡恒溫的意義

恒溫的本質是控制樣品在觀察過程中的溫度穩定，避免外部環境或顯微鏡自身光源發熱等因素導致樣品溫度波動。

主要適用場景包括：

活細胞成像實驗（如細胞分裂、吞噬行為）

微生物動態追蹤（細菌、真菌等需恒溫37℃）

蛋白質、RNA等分子熱敏反應

顯微光譜分析中熱背景影響較大的場合

如果顯微鏡沒有恒溫系統，則溫度變化會引起：

活體樣品死亡或行為異常

樣品干涸或冷凝

光學折射率變化，導致圖像畸變

圖像漂移或焦點偏移

二、沒有恒溫怎么辦？

1. 外部加熱裝置

這是最常用的解決方式。如果顯微鏡本身不帶恒溫系統，可以選購或自制外部加熱設備，包括以下幾種：

恒溫載物臺（加熱玻璃平臺）

安裝在載物臺上，設定溫度（如37℃），通過PID控制器精確調節，適用于活體細胞培養皿等。

顯微鏡加熱器（Objective Heater）

安裝在物鏡外側，避免物鏡溫差導致熱對流，減少溫度梯度。

樣品腔室加熱罩（Chamber Heater）

將樣品密封在一個透明恒溫盒中，內置加熱模塊，整體保持恒溫環境，常用于長時間活體成像。

紅外加熱膜 / 電阻絲加熱

自制恒溫環境成本低，但控制精度有限，適合溫度容忍度較大的實驗。

2. 局部環境恒溫控制

如不能加熱樣品，也可以通過控制環境溫度來解決：

使用恒溫房間：將顯微鏡放置在溫控實驗室內（如25℃±0.5℃），保持室溫恒定。

遮光防風罩：避免光源加熱、空氣流動干擾樣品，可將顯微鏡區域局部密封，結合微型空調或加熱模塊使用。

3. 低溫環境或冷卻方案（反向控制）

如果樣品發熱或要求低溫操作（如材料分析），也可以通過冷卻水循環系統、半導體制冷片（Peltier）來保持低溫狀態。

4. 短時間實驗，簡化溫控要求

如果實驗時間短，可在樣品上覆蓋玻片封口，減緩干燥；提前將樣品與顯微鏡平臺預熱后操作。

三、注意事項

溫度監測：無論哪種方案，建議配合熱電偶或數字溫度計實時監測樣品區域溫度。

控制溫差：顯微鏡不同部位（如物鏡、樣品、平臺）溫差過大易導致圖像漂移、失焦。

防止冷凝：高濕環境加熱時易產生冷凝水，應保持干燥，防止霧氣影響光路。

控制精度：活體實驗推薦溫度控制誤差在±0.3℃以內。

四、應用示例

細胞培養實驗

使用帶有恒溫玻璃的載物臺，加上物鏡加熱器和濕度控制罩，維持37℃和適當濕度，細胞存活時間延長至數小時或數天。

微流控芯片觀察

將微流控芯片置于加熱平臺之上，外圍搭建腔體保持恒溫，保證液體流速和細胞響應穩定。

臨時方案：熱水袋+隔熱層

對于預算有限用戶，可以嘗試熱水袋+鋁膜封閉盒的簡易恒溫結構，短時間內仍可達到恒溫效果（如20–30分鐘）。

五、總結

當顯微鏡沒有恒溫功能時，并不意味著無法進行對溫度敏感的實驗。通過添加外部恒溫載物臺、物鏡加熱器、恒溫腔室等裝置，或通過控制實驗室環境溫度、構建局部密閉系統，可以較好地實現樣品區域的恒溫控制。