低溫顯微鏡系統是用來觀察生物細胞在低溫下形態變化之主要儀器。本研
究的目的即在研製微電腦方向式低溫顯微鏡系統，同時測試其性能。方向
式冷凍臺是以承載玻片兩端不同溫度的銅塊當作玻片的冷熱源，以產生玻
片的溫度梯度，而藉由調整冷熱源與玻片樣本區之相對位置來控制生物樣
本之溫度。　　本研究中所研製之低溫顯微鏡系統可分為方向式冷凍臺與
微電腦樣本溫度控制系統兩部分。冷凍臺以工業用溫度控制器維持冷熱源
銅塊的恆溫，而生物樣本之溫度控制是由微電腦藉溫度讀取電路擷取樣本
溫度資料，應用PID 控制法則控制步進馬達自動調整冷熱源與樣本區之相
對位置，經由熱傳導以間接控制待觀察樣本的溫度。所完成之低溫顯微鏡
系統可控制之最低樣本溫度為攝氏溫度 -50度，最快之冷凍速率可達每分
鐘攝氏溫度60度。恆溫控制時，實測溫度與設定溫度誤差在攝氏溫度 1度
以內。在降溫控制時，誤差在攝氏溫度 1.5度以內。系統操作程式以Ｃ語
言設計，可由電腦介面輸入實驗中之各項參數觀察生物樣本在低溫下之凍
結過程。　　利用本方向式低溫顯微鏡系統，實際以牡蠣卵與胚體進行低
溫冷凍實驗，以探討其細胞內凍結溫度( IIF)特性。實驗結果顯示，時間
與溫度均為對 IIF之重要影響因子。當維持於水溶液凍結點以下之恆溫時
，隨時間的增長，發生 IIF的機率也隨之增加，而愈低溫時其 IIF機率亦
愈高；而在卵與胚體低溫特性比較實驗方面，實驗結果顯示，在同一低溫
情形下，胚體發生 IIF之機率較卵為高。