电生理学

电生理学实验中使用的成像方式

虽然电生理学实验中对样本进行荧光标记十分常见，但膜片钳记录却无需如此。样本的可视化一般采用无标记成像技术完成。由于样本往往很厚（例如大脑切片的厚度为数百微米），光线散射会限制深层观察的细节，进而为无标记成像技术带来挑战。

明场和相差等无标记成像方法虽可适宜较薄的样本（如贴壁培养细胞），但并不适合厚组织切片及在体成像，因此可选择具有光切能力的微分干涉相差（DIC），在维持高分辨率的同时实现更深层的成像（DIC利用了物镜的完整数值孔径）。

遗憾的是，单靠DIC往往是不够的，因此尼康提供了近红外DIC（IR-DIC）技术，其使用了近红外（NIR）照明及相关光学组件。近红外光凭借比可见光更长的波长，能够更深地穿透到样本中，从而分辨出可见光DIC因深度受限而无法识别的单个神经元。

电生理学验专用物镜

显微镜通常配置电生理学实验专用的水浸物镜，其中物镜的尖端直接浸没在样本溶液中（不带盖玻片）。电生理学专用水浸物镜的尖端一般采用化学惰性和电绝缘材质（如陶瓷）制成。物镜的外形也很重要，其尖端应具有较大的接近角（朝向尖端），以便为显微操纵器提供更大的操作空间。

尼康CFI60水浸系列物镜具有更高水平的像差校正和NIR透过率，使其成为电生理学研究的理想选择，尤其是在与IR-DIC或多光子成像配合使用时。所有CFI60水浸物镜均可与IR-DIC兼容，而使用NIR 40X W和NIR 60X W物镜时，还可从其增强的NIR透过率中额外受益。CFI Plan 100XC W还配有校正球差的校正环。

尼康CFI75水浸系列物镜包括16X和25X水浸物镜。为了容纳更大的光学组件以足够宽的角度收集光线进而达到更高的数值孔径（NA）和更长的工作距离，该系列物镜的外形比CFI60系列更大，螺纹尺寸为M32，齐焦距离为75 mm。CFI75 LWD 16X W是“单物镜方案”的流行选择，使用FN-DP双端口&变倍器，可具备5.6X、32X和64X的放大倍率。CFI75 Apochromat 25XC W 1300是尼康制造的最亮物镜之一，透过率高，且可实现1300 nm波长的像差校正。所有CFI75水浸物镜均可兼容IR-DIC。

面向电生理学和光遗传学的显微镜配置

针对各种功能，通过光遗传学刺激表达了光敏感蛋白的细胞，如光学门控离子通道Channelrhodopsin-2（ChR2），是多种实验应用的一种流行方法。神经细胞和肌肉细胞的光遗传学刺激配合膜片钳记录读出信号。利用该方法可直接评价不同神经元的局部及远距离功能联系。光遗传学刺激一般使用图形化照明方式的专用光刺激器件。

FN1显微镜可配置手动调节的单点光刺激设备或数字微镜器件（DMD）。DMD允许应用具有近衍射极限结构的任意照明形状，可实现精确的细胞到亚细胞目标刺激、并使用用户可编程照明模式及高达4000 Hz的频率刺激。