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英國、南非、巴西……武漢肺炎進入總加速師新階段?

寒波_96
・2021/01/23 ・4311字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 609 ・十年級

事後回顧,仍然未知起源的 COVID-19(武漢肺炎、新冠肺炎)應該是在 2019 年某個時候適應人類宿主,獲得人傳人的能力;2020 年 1 月在武漢傳開以後出國深造,2 月時在歐洲衍生出傳播力增強的 D614G 品系。

而一年後的 2021 年初,似乎又有傳染力更強的新型號病毒,在英國、南非、巴西三個地方獨立興起。[1, 2, 3]

巴西的瑪瑙斯,是全世界疫情最嚴重的地方之一,200 萬居民可能已經超過 80% 人口得疫,預期的群體免疫,卻無法阻止病毒持續蔓延。在此絕境之下,只能先讓效果可疑,由中國研發的 CoronaVac 疫苗搶先投入戰場。圖/Public Broadcasting Service

傳染力更強的病毒,在英國誕生,愈演愈烈

三處值得注意的新款病毒中,英國款首先被觀察到,有大量新聞報導,至今知名度最高。它有多個名號,常稱作 B.1.1.7(也叫 VUI 202012/01)。之所以受到注意,是由於它的突變特別多。4, 5

導致武漢肺炎的病原體——SARS二世冠狀病毒(SARS-CoV-2),過去一年觀察下來,平均一個月大約累積 2 個突變;但是和近親相比,英國誕生的新品系卻配備高達 17 處突變,8 個位於 S 蛋白質(spike protein)上頭,另外也喪失 ORF8 基因,ORF1ab 基因上還有 3 個胺基酸缺失。

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英國在 2020 年 9 月 20 日首度發現 B.1.1.7 以後,它的存在感持續上升。這款新病毒的性質仍需研究,不過初步幾點間接證據,支持它的傳染力確實有所提升。

  • 第一,感染者人數短期內迅速增加,占總感染比例也明顯上升。[6, 7]
  • 第二,感染者再傳染給下一位的比例,新型號病毒為 15%,其餘品系是 10%。
  • 第三,新型號病毒的感染者,上呼吸道的病毒量比較高(由 Ct 值判斷)。[8]
  • 第四,傳播到丹麥、美國以後,存在感增加的幅度和英國類似。[9]
B.1.1.7 在英國誕生以後,存在感節節高升。圖/參考資料2

所幸英國的新型號病毒,在傳染力增加之外,殺傷力暫時沒見到改變。

去年初誕生,S蛋白質上的 D614G 突變,令傳染力上升,但是沒有提升殺傷力。D614G 成為隨後疫情的主要基礎,如今 B.1.1.7 等型號皆由此而來。看來突變強化傳染力的同時,殺傷力似乎更傾向維持現狀。

有專家憂心,新型號病毒的傳染力上升,是否對未成年人影響更大,讓小孩容易更得疫?這方面仍在調查,初步看來,不同年齡的增加幅度沒有明顯差異,暫時不用緊張。[10]

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南非、巴西,也和英國一樣

英國之外,南非、巴西也陸續出現特徵類似的新款病毒,在三地的存在感皆明顯上升。由演化關係看來,三地的新品系是獨立誕生,它們和英國的 B.1.1.7 一樣配備許多新突變,而且多數位於基因組上類似的位置。例如三者的 S 蛋白質上,都有 E484K、N501Y 兩個突變。

B.1.351 在南非誕生以後,存在感節節高升。圖/取自 [參考資料2]

南非誕生的新品系名喚 B.1.351(也叫 501Y.V2),S蛋白質上有 7 個突變,ORF1ab 也有 3 個胺基酸缺失。[11]

巴西的新品系名喚 P.1(衍生自 B.1.1.28),在亞馬遜地區,疫情可謂全世界最嚴重的城市瑪瑙斯蔓延;它的 S蛋白質上有 10 個突變,ORF1ab 還有 3 個胺基酸缺失。[12]

值得重視的問題是,眾多突變是否會影響疫苗作用?初步看來某些突變,或許會減弱抗體的效果,不過在現實世界中未必會造成明顯的影響。要掌握狀況,仍需更全面的研究。[13]

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P.1 在巴西誕生以後,存在感節節高升。圖/取自 [參考資料2]

三處獨立發展的病毒,各自出現類似的遺傳變異,而且似乎在傳播上都有優勢,看來不是巧合。情況或許是「趨同演化(convergent evolution)」,也就是不同遺傳支系的病毒,面臨類似環境時,產生不同突變,卻有類似效果。

不過這邊看來,不同支系間至少部分突變是一樣的。若是如此,定義上應該是「平行演化(parallel evolution)」,亦即不同遺傳支系的病毒,在一樣的遺傳背景下各自突變,卻產生相同的新變異,又在環境中產生類似的效果。

話說回來,演化的詳細過程不容易釐清,知道概念比較重要。不要太計較的話,以趨同演化描述,不能說有錯。

分歧演化、平行演化、趨同演化,分子演化上的範例。平行演化是兩個支系,同樣的原料各自演化成一樣的結果;趨同演化是兩個支系,不同的原料各自演化成一樣的結果。圖/Wikipedia

強化病毒來自倒楣的「總加速師」?

突變數目和同類相比特別多的新品系們,是怎麼形成的?這種事的真相大概永遠都無法得知。有些專家猜測,是在免疫力衰弱的慢性病患體內醞釀出來的。[14]

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有些罹患嚴重慢性病的患者,免疫力虛弱,體內妖魔鬼怪橫行,各方入侵者競爭激烈,也與免疫系統衝突不斷。SARS 二世冠狀病毒入侵這樣的宿主以後,將面臨很大的壓力;由於刺激多,病毒複製時犯錯,也就是發生突變的機率會增加。

倘若能從如此險惡的環境生存下來,就有機會發展成某方面更強大的新型病毒,這是個「總加速師」的概念。配備許多新突變的病毒離開總加速師,再感染普通人之後,如果能彰顯傳染力的優勢,將更容易傳播,在同類中脫穎而出。

上述推測缺乏明確的證據,不過頗有道理,不管你信不信,反正我先信了。然而,為什麼類似的突變組合包,會在英國、南非、巴西出現,而不是其他地方呢?是其他地方尚未出現,或是有別的原因?

比賽場次少的時候,實力強的隊伍更容易受運氣影響,被弱隊擊敗,實力無法反映到戰績上。圖/翻拍自蘋果日報

規模愈大,適者脫穎而出的機率愈高

想像一下,一支比較強的球隊,若要展現出符合水準的優秀戰績,和弱隊的比賽場次,是少或多場更有可能?答案是場次多。因為場次愈少,愈容易受到運氣影響;隨著場次增加,運氣的相對影響力下降,更有機會反映出應得的戰績。

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病毒的傳染也是如此。感染的人數和比賽場次一樣,感染規模愈小,運氣的影響愈大,傳播能力比較強的病毒,未必能發揮優勢,可能受到運氣不好拖累。假如感染的規模變大,天擇更容易發揮作用,讓佔有優勢的品系增加存在感。

到 2021 年 1 月 19 日為止,南非超過 136 萬人確診,幾個月來都是非洲最嚴重的地區。長期同時存在非常大量的感染者,有助於天擇作用,篩選出傳染力更強的病毒。圖/Worldometers

英國、南非、巴西三地的共同點是,疫情幾個月來都非常嚴重,感染人數非常非常多。此一狀況下,除了更容易讓久病的總加速師感染外,如果有傳染力相對優勢的品系出現,比起疫情規模小的地方,脫穎而出的機率將會更高。

三地都觀察到類似結果,表示這套變異組合在當今世道下,很可能確實有傳播優勢。其他地方沒有見到,也許是還在等待倒楣的總加速師,尚未演化出來;或是曾經出現過,但是運氣不好已經消失,沒有廣傳到被發現的規模。

最後還是要提醒讀者們,疫情快速發展之下,能確定的事不多,推論成分很大。

總之,這場瘟疫似乎正在進入下一階段:總加速師的時代。如今智人開始大量使用疫苗對抗,世界各地卻也面臨傳染力更強的對手興起。這場戰爭仍然十分激烈。

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延伸閱讀

參考資料

  1. Trevor Bedford 推特,2020 年 12 月 30 日
  2. Trevor Bedford 推特,2021 年 1 月 15 日
  3. New coronavirus variants could cause more reinfections, require updated vaccines
  4. UK reports new variant, termed VUI 202012/01(VUI 202012/01 就是 B.1.1.7)
  5. Preliminary genomic characterisation of an emergent SARS-CoV-2 lineage in the UK defined by a novel set of spike mutations
  6. Estimated transmissibility and severity of novel SARS-CoV-2 Variant of Concern 202012/01 in England
  7. Transmission of SARS-CoV-2 Lineage B.1.1.7 in England: Insights from linking epidemiological and genetic data
  8. S-variant SARS-CoV-2 is associated with significantly higher viral loads in samples tested by ThermoFisher TaqPath RT-QPCR
  9. Trevor Bedford 推特,2021 年 1 月 19 日
  10. What new COVID variants mean for schools is not yet clear
  11. Emergence and rapid spread of a new severe acute respiratory syndrome-related coronavirus 2 (SARS-CoV-2) lineage with multiple spike mutations in South Africa
  12. Genomic characterisation of an emergent SARS-CoV-2 lineage in Manaus: preliminary findings
  13. Fast-spreading COVID variant can elude immune responses
  14. U.K. variant puts spotlight on immunocompromised patients’ role in the COVID-19 pandemic

本文亦刊載於作者部落格《盲眼的尼安德塔石匠》暨其 facebook 同名專頁

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寒波_96
193 篇文章 ・ 1090 位粉絲
生命科學碩士、文學與電影愛好者、戳樂黨員,主要興趣為演化,希望把好東西介紹給大家。部落格《盲眼的尼安德塔石器匠》、同名粉絲團《盲眼的尼安德塔石器匠》。

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沒有症狀也不能大意!30 歲後女性都該注意的子宮頸癌預警指南
careonline_96
・2025/06/18 ・2608字 ・閱讀時間約 5 分鐘

圖 / 照護線上

「即使完全沒症狀,也一定要接受子宮頸癌篩檢!」隨著羅氏診斷女性健檢週活動開跑,林口長庚婦產部教授張廷彰醫師如此表示。根據衛生福利部國民健康署 111 年癌症登記報告,子宮頸癌長期位居女性癌症死因前十名,儘管政府長年推動篩檢政策,仍有約 20% 至 30% 的患者在確診時已屬中晚期(二期以上)[1]。近年政府積極推動 HPV 疫苗,但許多 30 歲以上女性仍屬「疫苗空窗世代」,未能在黃金施打年齡接種疫苗,此類族群更應建立定期檢查習慣。

「早期發現對子宮頸癌非常重要!」張廷彰強調,若能及時接受標準治療,一期子宮頸癌的五年存活率可超過 90%,如果進展至中晚期子宮頸癌,便可能會需要接受大範圍手術,再搭配放射治療或全身性治療,對工作及生活造成影響,存活率也比較差。

預防子宮頸癌
圖 / 照護線上

遠離子宮頸癌威脅,三道防線守護健康

子宮頸癌的發生多與人類乳突病毒(Human Papillomavirus, HPV)的感染有關,主要經由性接觸傳染,或透過接觸帶有病毒的物品造成間接感染。張廷彰指出,多數人感染後沒有明顯症狀,甚至可能自行痊癒,但有部分人感染高風險HPV後,因體質因素無法清除病毒,造成高風險HPV持續感染,持續的定義為達半年以上,進而演變為子宮頸癌前病變或癌症。

由於HPV感染與初期病變通常無明顯症狀,許多女性容易忽略定期篩檢的重要性,若等到出現異常出血等明顯警訊時,多已進展為子宮頸癌,往往已錯過早期治療的最佳時機。因此,張廷彰強調女性應透過「三道健康防線」及早防治:第一,建立安全性行為觀念;第二,接種HPV疫苗;第三,定期接受子宮頸癌篩檢,包括抹片與高危HPV DNA檢測,才能有效攔截疾病於早期,守住自身健康防線。

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子宮頸抹片搭配HPV DNA檢測篩檢更完善
圖 / 照護線上

子宮頸抹片搭配HPV DNA檢測 助精準掌握健康風險

目前子宮頸癌的篩檢方式主要有兩種:子宮頸抹片檢查與高風險HPV DNA檢測。抹片檢查是透過顯微鏡觀察子宮頸細胞型態,檢視是否有可疑性的癌細胞存在;而高危HPV DNA檢測則是利用基因技術分析是否有感染高風險型HPV,能在病變尚未發生前就偵測出潛在風險,讓防線更提前。

張廷彰醫師建議女性可搭配兩種篩檢方式使用,以提升篩檢準確度。若HPV DNA檢測結果為陰性,代表近期感染風險較低,可每五年再進行一次篩檢,不僅能減少不必要的頻繁檢查,也能更早掌握健康風險、規劃後續追蹤。

此外,目前政府亦有相關補助政策,鼓勵女性善加利用公費資源以守護健康:

  • 25至29歲婦女:每三年一次免費子宮頸抹片檢查
  • 30歲以上婦女:每年一次免費子宮頸抹片檢查
  • 當年度年齡為35歲、45歲、65歲女性可接受一次免費HPV DNA檢測

透過這些篩檢工具與政策支持,女性可更有效掌握自身健康,及早防範子宮頸癌風險。

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子宮頸癌高風險族群要注意
圖 / 照護線上

9 大子宮頸癌高風險族群要注意!醫:定期檢查遠離威脅

除了公費補助對象為,高風險族群應每年做一次子宮頸抹片檢查,也建議搭配高危人類乳突病毒 HPV DNA 檢測。高風險族群包括未曾接種過HPV疫苗、較早發生性行為、有多重性伴侶、HIV 感染、接受器官移植、使用免疫抑制劑、有家族病史、反覆陰道感染、抽菸或飲酒者等。即使沒有症狀,也應該定期接受子宮頸癌篩檢,才能及早處理。

張廷彰醫師表示,自 2025 年起國民健康署擴大補助子宮頸癌篩檢,符合公費篩檢條件的女性朋友務必好好把握,若未符合資格也可自費進行篩檢,守住健康防線,也呼籲民眾「挺身而出守護健康」,主動提醒身邊女性來一場健康篩檢約會!

筆記重點整理

  • 早期發現對子宮頸癌非常重要,若能及時接受標準治療,一期子宮頸癌的五年存活率可超過 90%,如果進展至中晚期子宮頸癌,可能會需要接受大範圍手術,再搭配放射治療或全身性治療,對工作及生活造成影響,存活率也比較差。
  • 子宮頸癌的發生大多與人類乳突病毒(HPV)感染有關,HPV 第 16、18 型屬於高危險人類乳突病毒,可能導致子宮頸癌前病變、子宮頸癌以及男女外生殖器癌;低危險人類乳突病毒則可能會引起生殖器疣(菜花)。
  • 預防子宮頸癌有三道關鍵防線,包括安全性行為、接種人類乳突病毒 HPV 疫苗、定期接受子宮頸癌篩檢。過去,子宮頸癌篩檢主要仰賴子宮頸抹片檢查近年來許多國家已開始採用 HPV DNA 檢測,因為HPV DNA 檢測能更準確預測未來罹患癌症的風險。
  • 自 2025 年起衛生福利部國民健康署擴大子宮頸癌篩檢,除了子宮頸抹片檢查,還納入 HPV DNA 檢測。在子宮頸抹片檢查部分,25 歲至 29 歲婦女,每 3 年 1 次子宮頸抹片檢查;30 歲以上婦女,每年 1 次子宮頸抹片檢查。當年度為 35 歲、45 歲、65 歲的女性,可接受 1 次人類乳突病毒 HPV DNA 檢測。
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「別來無恙」不只是招呼
顯微觀點_96
・2025/04/12 ・2349字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文轉載自顯微觀點

圖/照護線上

我最親愛的 你過的怎麼樣  沒我的日子 你別來無恙   -張惠妹《我最親愛的》

常常聽到「別來無恙」的問候,其中的「恙」就是指「恙蟲」。在唐朝顏師古的《匡謬正俗》一書中便提到:「恙,噬人蟲也,善食人心。古者草居,多移此害,故相問勞,曰無恙。」用以關心久未見面的朋友沒有染讓恙蟲病、一切安好。

而清明節一到,衛福部疾管署便會提醒民眾上山掃墓或是趁連假到戶外踏青,要小心「恙蟲病」,就是因為每年恙蟲病的病例數從4、5月,也就是清明假期左右開始上升;到6、7月達最高峰。

Qingming Or Ching Ming Festival, Also Known As Tomb Sweeping Day In English, A Traditional Chinese Festival Vector Illustration.
圖/照護線上

但恙蟲病到底是什麼樣的疾病呢?恙蟲病古時被稱為沙虱,早在晉朝葛洪所著的醫書《肘後方》提及,「初得之,皮上正赤,如小豆黍米粟粒;以手摩赤上,痛如刺。三日之後,令百節強,疼痛寒熱,赤上發瘡。」

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恙蟲病是一種病媒傳播的人畜共通傳染病,致病原為恙蟲病立克次體(Orientia tsutsugamushi或Rickettsia tsutsugamushi),被具傳染性的恙蟎叮咬,經由其唾液使人類感染立克次體。而感染立克次體的恙蟎,會經由卵性遺傳代傳立克次體,並在每個發育期中,包括卵、幼蟲、若蟲、成蟲各階段均保有立克次體,成為永久性感染。

感染恙蟲病可能引起危及生命的發燒感染。常見症狀為猝發且持續性高燒、頭痛、背痛、惡寒、盜汗、淋巴結腫大;恙蟎叮咬處出現無痛性的焦痂、一週後皮膚出現紅色斑狀丘疹,有時會併發肺炎或肝功能異常。 恙蟲病的已知分佈範圍不斷擴大,大多數疾病發生在南亞和東亞以及環太平洋地區的部分地區;台灣則以花東地區、澎湖縣及高雄市為主要流行區。

比細菌還小的立克次體

立克次體算是格蘭氏陰性菌,有細胞壁,無鞭毛,革蘭氏染色呈陰性。但它雖然是細菌,但是嚴格來說,更像是細胞內寄生生命體,生態特徵多和病毒一樣。例如不能在培養基培養、可以藉由陶瓷過濾器過濾、只能在動物細胞內寄生繁殖等。大小介於細菌和病毒之間,呈球狀或接近球形的短小桿狀直徑只有0.3-1μm,小於絕大多數細菌。

最早發現的立克次體感染症的是洛磯山斑疹熱(Rocky mountain spotted fever);由美國病理學家立克次(Howard Taylor Ricketts,1871-1910)所發現。

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1906年立克次到蒙大拿州度假,發現當地正在流行一種叫做洛磯山斑疹熱的傳染病,病患會出現頭痛、肌肉痛、關節疼痛的症狀,之後皮膚會出現出血性斑塊。當時沒有人知道是什麼原因造成這個疾病。

立克次一開始以顯微鏡觀察病患血液,發現一種接近球形的短小桿菌,但卻無法體外培養。而他將帶有「短小桿菌」的血液注射進天竺鼠體內,或是以壁蝨吸食患者血液再咬天竺鼠,發現天竺鼠也會染病。另外,他試驗各種節肢動物來做為媒介,發現只有壁蝨能夠成為傳染窩進行傳播。

立克次釐清了洛磯山斑疹熱的成因與傳染途徑,但因為無法在體外培養基培養這個病原菌,他並未加以命名。

後來其他研究者從斑疹傷寒等其他疾病也發現無法在培養基生長、必須絕對寄生宿主細胞的類似細菌,並為了紀念立克次的貢獻,而命名為「立克次體」。

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而立克次體不只一種,因此引起的疾病也不只有恙蟲病。在台灣列為法定傳染病的還有由普氏立克次體(Rickettsia prowazekii )引起的流行性斑疹傷寒,透過體蝨在人群間傳播;由斑疹傷寒立克次氏體(Rickettsia typhi)造成的地方性斑疹傷寒,由鼠蚤傳播至人體。另外還有由立氏立克次體(Rickettsia rickettsii)所引致的洛磯山斑疹熱等。

立克次體透過傳統革蘭氏染色的效果非常弱;因此常用一種對卵黃囊塗片中立克次體進行染色的方法,以利光學顯微鏡觀察。現在,這項技術常用於監測細胞的感染狀態。

受限於光學顯微鏡的解析度,許多科學家也使用電子顯微鏡來對立克次體與宿主細胞相互作用的精細結構進行分析。例如分別引起流行性斑疹傷寒、洛磯山斑疹熱和恙蟲病的立克次體,外膜組織就能透過電子顯微鏡看到些許的差別,有的外膜較厚,有的則是外膜內葉和外葉倒置。

立克次
卵黃囊塗片立克次體的顯微影像,其尺寸範圍為 0.2μ x 0.5μ 至 0.3μ x 2.0μ。立克次體通常需要使用特殊的染色方法,例如Gimenez染色。圖片來源:CDC Public Health Image Library

做好預防就能別來無「恙」

根據疾管署統計,今(2024)年至 4 月 1 日恙蟲病確定病例已累計至 2 8例,高於去年同期。

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立克次菌無法在一般培養基培養,雖然可用接種天竺鼠或雞胚胎來分離病原確診,但基於實驗室生物安全操作規定,通常以免疫螢光法、間接血球凝集、補體結合等檢查抗體的方式來檢驗。

恙蟲病可用抗生素治療,若不治療死亡率達 60%。但最好的預防方式還是避免暴露於恙蟎孳生的草叢環境,掃墓或是戶外活動最好穿著長袖衣褲、手套、長筒襪及長靴等衣物避免皮膚外露。離開草叢後也要盡速沐浴和更換全部衣物,以防感染。

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顯微觀點_96
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從細微的事物出發,關注微觀世界的一切,對肉眼所不能見的事物充滿好奇,發掘蘊藏在微觀影像之下的故事。

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任意添加光學元件 為研究打開大門的無限遠光學系統
顯微觀點_96
・2025/01/30 ・1763字 ・閱讀時間約 3 分鐘

本文轉載自顯微觀點

圖 / 顯微觀點

顯微鏡在科學發展中扮演關鍵的角色,讓人們得以突破肉眼的限制,深入微觀的世界探索。而隨著時間推進,顯微技術也日新月異,其中現代顯微鏡設計了所謂的「無限遠光學系統」(Infinity Optical Systems),更是提升了顯微鏡性能和突破過去的觀察瓶頸。因此主要的顯微鏡製造商現在都改為無限遠校正物鏡,成為顯微鏡的技術「標配」。

1930 年代,相位差顯微技術出現,利用光線在穿過透明的樣品時產生的微小的相位差造成對比,使透明樣本需染色就能更容易被觀察。1950 年左右,則出現使用兩個 Nomarski 稜鏡,將光路分割再合併產生 干涉效應的 DIC 顯微技術,讓透明樣本立體呈現、便於觀察。

在傳統「有限遠系統」中,單純的物鏡凸透鏡構造,會直接將光線聚焦到一個固定距離處,再經過目鏡放大成像。也因此過去顯微鏡的物鏡上通常會標示適用的鏡筒長度,通常以毫米數(160、170、210 等)表示。

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而在過渡到無限遠校正光學元件之前,選用的物鏡和鏡筒長度必須匹配才能獲得最佳影像,且大多數物鏡專門設計為與一組稱為補償目鏡的目鏡一起使用,來幫助消除橫向色差。

但是問題來了!當這些光學配件要添加到固定鏡筒長度的顯微鏡光路中,原本已完美校正的光學系統的有效鏡筒長度大於原先設定,顯微鏡製造商必須增加管長,但可能導致放大倍率增加和光線減少。因此廠商以「無限遠」光學系統來解決這樣的困境。

德國顯微鏡製造商 Reichert 在 1930 年代開始嘗試所謂的無限遠校正光學系統,這項技術隨後被徠卡、蔡司等其他顯微鏡公司採用,但直到 1980 年代才變得普遍。

無限遠系統的核心在於其物鏡光路設計。穿透樣本或是樣本反射的光線透過無限遠校正物鏡,從每個方位角以平行射線的方式射出,將影像投射到無限遠。

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有限遠(上)和無限遠(下)光學系統的光路差別
有限遠(上)和無限遠(下)光學系統的光路差別。圖 / 擷自 Optical microscopy

透過這種方法,當使用者將 DIC 稜鏡等光學配件添加到物鏡、目鏡間鏡筒的「無限空間」中,影像的位置和焦點便不會被改變,也就不會改變成像比例和產生像差,而影響影像品質。

但也因為無限遠系統物鏡將光線平行化,因此這些光線必須再經過套筒透鏡在目鏡前聚焦。有些顯微鏡的鏡筒透鏡是固定的,有些則設計為可更換的光學元件,以根據不同實驗需求更換不同焦距或特性的透鏡。

除了可以安插不同的光學元件到光路中而不影響成像品質外,大多數顯微鏡都有物鏡鼻輪,使用者可以根據所需的放大倍率安裝和旋轉更換不同的物鏡。

傳統上一旦更換物鏡,樣本可能就偏離焦點,而須重新對焦。但在無限遠光學系統的設計中,物鏡到套筒透鏡的光路長度固定,也就意味著無論更換哪個物鏡,只要物鏡設計遵循無限遠系統的標準,光路長度和光學路徑的一致性得以保持。

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因此無限遠光學系統也有助於保持齊焦性,減少焦距偏移。這對需要頻繁切換倍率的實驗操作來說,變得更為便利和具有效率。

不過使用上需要注意的是,每個顯微鏡製造商的無限遠概念都有其專利,混合使用不同製造商的無限遠物鏡可能導致不正確的放大倍率和色差。

改良顯微技術,使研究人員能夠看到更精確的目標;以及如何讓更多光學配件進入無限遠光學系統中的可能性仍然在不斷發展中。但無限遠光學系統的出現已為研究人員打開了大門,可以在不犧牲影像品質的情況下輕鬆連接其他光學設備,獲得更精密的顯微影像。

  1. M. W. Davidson and M. Abramowitz, “Optical microscopy”, Encyclopedia Imag. Sci. Technol., vol. 2, no. 1106, pp. 120, 2002.
  2. C. Greb, “Infinity Optical Systems: From infinity optics to the infinity port,” Opt. Photonik 11(1), 34–37 (2016).
  3. Infinity Optical Systems: From infinity optics to the infinity port
  4. Basic Principle of Infinity Optical Systems
  5. Infinity Optical Systems

延伸閱讀選擇適合物鏡 解析鏡頭上的密碼

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