درجه حرارت یکی از اساسی ترین عوامل فیزیکی است که بر فرآیندهای بیولوژیکی تاثیر می گذارد، جایی که تغییرات کوچک می توانند تاثیر عمیقی بر رشد سلولی، عملکردهای فیزیولوژیکی،و زنده ماندن ارگانیسمبا این حال محققان مدت ها با محدودیت های فنی در سیستم عامل های تصویربرداری میکروسکوپی در مورد تنظیم دمای مواجه شده اند - از جمله توزیع نامناسب دمای نمونه،نرخ گرمایش و خنک سازی آهسته، نوسانات مکرر و عدم توانایی در دستیابی به کنترل دقیق دمای زیر محیط.

یک سیستم جدید کنترل دمای تصویربرداری میکروسکوپی برای مقابله با این چالش های مداوم توسعه یافته است.سیستم تنظیم دقیق در یک محدوده فیزیولوژیکی گسترده (20 °C تا 30 °C) را به دست می آورد در حالی که گرادیان درجه حرارت را در نمونه ها به طور قابل توجهی کاهش می دهدبه خصوص برای ارگانیسم های مدل بزرگتر مانند جنین ماهی زبر، این سیستم دقت درجه حرارت بی سابقه ای را فراهم می کند.امکان ایجاد مسیرهای تحقیقاتی جدید در زیست شناسی رشد و مطالعات فیزیولوژیکیبرنامه های اولیه با موفقیت توانایی سیستم را در اندازه گیری تغییرات ریتم قلبی وابسته به درجه حرارت در جنین های ماهی زبر نشان داده اند.اثرات عمیق دمای روی فعالیت فیزیولوژیکی را نشان می دهد..

سیستم کنترل دما، تکنولوژی پیشرفته ترمو الکتریکی پلتیر را با مهندسی دقیق ادغام می کند و شامل دو جزء اصلی است:یک ماژول مرحله نمونه با دقت بالا و یک ماژول خنک کننده / گرم کننده لنز هدف یکپارچهترموپول های دوگانه نوع K نظارت بر دمای هر دو ماژول را در زمان واقعی با تنظیم پویا از طریق عناصر پلتیر فراهم می کنند.سیستم شامل بخاری های حرارتی آلومینیومی خنک شده با آب برای مدیریت حرارتی است و دارای یک ترموپول NTC اضافی برای نظارت بیشتر بر منطقه نمونه استیک کنترلگر دمای دو کانال PID (TEC-1122-SV) ثبات و پاسخگویی استثنایی را تضمین می کند.با آداپتورهای سفارشی طراحی شده برای ادغام بدون درز با مراحل میکروسکوپ Zeiss Axiovert XY.

آزمایش های دقیق دقت قابل توجهی در کنترل دمای را نشان داد: دقت ± 0.1 °C و دقت 0.5 °C در 30 °C، با هر دو معیار رسیدن به 0.1 °C در 20 °C.این سیستم انتقال سریع ۱۰ دقیقه ای بین ۲۰ درجه سانتیگراد و ۳۰ درجه سانتیگراد را به دست می آورد.. Thermal uniformity assessments using a third temperature probe revealed axial and planar temperature gradients below 1°C/mm in sample central regions when implementing objective cooling rings - a critical achievement for high-precision experiments.

پتانسیل تحقیقاتی این سیستم از طریق مطالعات ریتم قلبی جنین ماهی زبر نشان داده شد، که در آن حساسیت کلسیم سلول های میوکارد به وابستگی درجه حرارت شناخته شده است.هر دو جنین 24 ساعته پس از باروری (hpf) و 48-hpf افزایش ضربان قلب را با افزایش درجه حرارت نشان دادند.برخلاف مطالعات قبلی که نیاز به گروه های نمونه جداگانه داشتند، این سیستم امکان ردیابی مداوم جنین های فردی را در میان تغییرات دمایی فراهم می کند و آثار هنری میانگین جمعیت را از بین می برد.ضربان قلب 48 اسب جنینی در 20 درجه سانتیگراد، 25°C و 30°C توافق بسیار خوبی با مقادیر ادبیات (14٪، 1٪ و 8٪ خطاهای نسبی به ترتیب) نشان دادند.

این سیستم کنترل درجه حرارت میکروسکوپی قابل حمل عملکرد استثنایی را در محدوده فیزیولوژیکی (20-30 ° C) به دست می آورد در حالی که گرادیانت های حرارتی را به حداقل می رساند، به ویژه در شرایط زیر محیط.مزیت اصلی آن این است که امکان مطالعه درجه حرارت از نمونه های بیولوژیکی را فراهم می کند.، تسهیل تحقیق در مورد اثرات درجه حرارت شخصی شده. محدوده عملیاتی فعلی از 19 درجه سانتیگراد تا 37 درجه سانتیگراد گسترش می یابد.با پتانسیل گسترش از طریق طراحی حرارتی بهینه شده و انتخاب مواد برای کاهش از دست دادن گرما در دمای شدید.

کالیبراسیون سیستم مرحله ای در محدوده فیزیولوژیکی جنین ماهی زبر با استفاده از یک سُند ترموکوپل سوم انجام شد.تمام آزمایشات ماهی زبر مطابق با دستورالعمل اتحادیه اروپا 2010/63/EU و قانون رفاه حیوانات آلمان بود.، با تاییدات کمیته اخلاقی مناسب.