在比利時國家犯罪學(xué)與刑事學(xué)研究所（NICC）的微跡與昆蟲學(xué)實驗室中，Luc Bourguignon 負責(zé)尋找并研究生物來源的微量物證,，如人類和動物毛發(fā),、昆蟲,、植物、硅藻等,。該實驗室的分析結(jié)果被用于刑事調(diào)查和法庭審判,。

在微跡與昆蟲學(xué)實驗室中，幾乎所有分析都涉及顯微鏡技術(shù),。實驗室內(nèi)配備多種顯微鏡,，其中一部分是光學(xué)顯微鏡，此外,，槍擊殘留物實驗室還配備有幾臺大型傳統(tǒng)掃描電子顯微鏡（SEM）,。微跡與昆蟲學(xué)實驗室則需更高放大倍數(shù)的 SEM 圖像，但購置大型設(shè)備的成本高昂,，且需額外配套設(shè)施和專業(yè)人員支持,。其他實驗室現(xiàn)有的 SEM 設(shè)備使用權(quán)限有限，且操作人員因不熟悉硅藻和法醫(yī)植物學(xué)領(lǐng)域,，往往無法滿足需求,。

01法醫(yī)植物學(xué)研究的挑戰(zhàn)

植物或動物材料的“痕跡”通常都比較微小，但它們在證明嫌疑人是否曾出現(xiàn)在犯罪現(xiàn)場時至關(guān)重要,。尤其是硅藻和法醫(yī)植物學(xué),，常常需要比光學(xué)顯微鏡更高的分辨率和放大倍數(shù)。光學(xué)顯微鏡的放大倍數(shù)通常限制在約 1000 倍,，僅能分辨略小于 1 微米的特征,。

Luc Bourguignon 解釋道：“法醫(yī)植物學(xué)的挑戰(zhàn)在于通過較大生物體的微小碎片進行植物鑒定或比對。硅藻是單細胞藻類,，最小的僅有 2 至 3 微米,。由于它們廣泛存在于水體中且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常用于證明與水體的接觸，例如支持溺亡假說,。使用光學(xué)顯微鏡幾乎無法觀測到如此微小的實體,，更不用說識別它們。若樣本不夠純凈（實際樣品總是充滿了雜質(zhì)顆粒）,，硅藻碎片極易被誤認為礦物顆粒,。這些因素可能導(dǎo)致假陰性結(jié)果。

02飛納臺式掃描電鏡的優(yōu)勢

Bourguignon 回憶道：“當桌面式掃描電鏡問世時,，我們立刻產(chǎn)生了興趣,。我們使用飛納臺式掃描電鏡（SEM）已有約 4 年時間。在選型過程中,，我們評估了四款臺式電鏡,，最終選擇飛納電鏡的主要原因包括以下四點”：

01成像性能優(yōu)異，硅藻細節(jié)豐富

飛納臺式掃描電鏡的分辨率和放大倍數(shù)遠超光學(xué)顯微鏡,，且景深更大,。這對硅藻等三維樣本尤為重要，整個硅藻可清晰聚焦,。Bourguignon 表示：“現(xiàn)在進行樣本鑒定和比對非常容易,。光學(xué)顯微鏡中難以或無法觀察的特征，在飛納電鏡下一目了然,?！?/p>

圖1. 對比光學(xué)顯微鏡圖像（左，約2000倍）與飛納電鏡圖像（中,，2700倍,；右，10000倍）的 Epithemia cfr. turgida 硅藻,。即使放大倍數(shù)相近,，SEM 圖像（中）仍明顯優(yōu)于光學(xué)圖像（左）。高倍 SEM 圖像（右）展現(xiàn)了飛納電鏡的細節(jié)分辨能力,。

圖2. 另一組對比：光學(xué)顯微鏡圖像（左,，約2000倍）與掃描電鏡圖像（右，4900倍）的 vulgaris 硅藻,。

02低真空模式,，樣品無需噴金

飛納臺式掃描電鏡的低真空模式，無需噴金即可觀察絕緣樣品,。法醫(yī)應(yīng)用中需保持樣本原始狀態(tài),，省去噴金步驟也便于對比光學(xué)顯微鏡與 SEM 圖像（常用于毛發(fā)等較大樣本），同時節(jié)省了制樣時間,。

03自動化 AI 識別

Bourguignon 解釋：“我們需處理大量樣本,。使用光學(xué)顯微鏡時頻繁更換載玻片,，每個樣本僅觀察數(shù)秒。因此,，我們希望 SEM 也具備類似效率,。對比多款設(shè)備后，飛納臺式掃描電鏡以每樣本約 30 秒的速度遙遙領(lǐng)先,?！?/p>

04人人可操作,，簡單易用

“我們需要操作簡便,、無需專業(yè)培訓(xùn)或?qū)Ｂ毴藛T的設(shè)備。實驗室現(xiàn)有兩人主要使用飛納臺式掃描電鏡,，但所有成員經(jīng)簡單培訓(xùn)后均可操作,。我們提供操作指南，并允許其他實驗室人員使用,。例如,，毒理學(xué)實驗室的博士研究員曾使用該設(shè)備，部分學(xué)生也用它完成論文,?！?/p>

Bourguignon 總結(jié)道：“作為顯微鏡專家，飛納電鏡能以接近光學(xué)顯微鏡的速度獲取高倍圖像,，讓我們觀察到更多細節(jié),，從而拓展業(yè)務(wù)能力。我向所有人推薦飛納臺式掃描電鏡,！它已成為實驗室的核心工具,，徹底革新了我的硅藻檢驗實踐方法論?！?/p>

比利時國家犯罪學(xué)與刑事學(xué)研究所（NICC）位于布魯塞爾,，下設(shè)多個專業(yè)實驗室，涵蓋彈道學(xué),、毒品,、毒理學(xué)、紡織品,、DNA,、縱火、玻璃,、油漆等領(lǐng)域,。