培養活細胞可用相差顯微鏡直接觀(guān)察，也可用縮時(shí)攝影直接記錄活細胞的動(dòng)態(tài)變化，還可將離體活細胞染色。
一、相差顯微鏡直接觀(guān)察法
活細胞對光線(xiàn)是透明的，光線(xiàn)通過(guò)活細胞時(shí)，波長(cháng)和振幅幾乎沒(méi)有改變，所以用普通光鏡無(wú)法看清未經(jīng)染色的活細胞。為了觀(guān)察活細胞的結構，則需要通過(guò)其他途徑提高結構的反差。本世紀30年代，荷蘭物理學(xué)家Zernike設計的相差顯微鏡(Phase contrast microscope)利用光的衍射和干涉特性，把透過(guò)標本不同區域的光波的光程差轉變成振幅差，使細胞內各種結構之間呈現清晰可見(jiàn)的明暗對比，從而成功地解決了生物學(xué)上的大難題。
相差顯微鏡由相差聚光器和相差接物鏡兩個(gè)主要部分組成。它與普通光鏡相比多了兩個(gè)部件，一個(gè)是在聚光器上增加一個(gè)環(huán)形光闌，使透過(guò)聚光器的光線(xiàn)形成空心光錐、聚焦到標本上。另一個(gè)是在物鏡的后焦面增加一個(gè)相板，相板有一個(gè)環(huán)形區，其大小恰好通過(guò)環(huán)形光闌束的直射光，相板各區鍍以不同物質(zhì)，使得通過(guò)環(huán)形區的光比通過(guò)相板其他部位的光超前或滯后1/4λ。
相差顯微鏡的基本原理是：把透過(guò)標本的可見(jiàn)光的光程差變成振幅差，從而提高了各種結構之間的對比度，使標本的各種結構變得更清晰可見(jiàn)。光線(xiàn)透過(guò)標本后，發(fā)生折射，偏離了未通過(guò)標本的光線(xiàn)的光路，這兩組光線(xiàn)合軸后，則發(fā)生相互干涉現象。透過(guò)生物標本發(fā)生折射的光線(xiàn)與未透過(guò)標本的光線(xiàn)之間產(chǎn)生了光程差。前者被阻滯了1/4λ(波長(cháng))。如果把光程差再增加1/4λ，則變?yōu)?span lang="EN-US">1/2λ，合軸后兩束光線(xiàn)的干涉加強，使標本周?chē)l(fā)生暈圈，提高了可見(jiàn)度。
用相差顯微鏡觀(guān)察活細胞，并可在鏡下連續拍攝記錄體外培養細胞的活動(dòng)，如細胞分裂、細胞遷移運動(dòng)等過(guò)程。相差顯微鏡觀(guān)察活細胞的步驟如下：
1、調整好相差顯微鏡
首先調好相位板，使聚光器相位板號與接物鏡放大倍數(相位板)相一致。然后抽出接目鏡，再換輔助望遠鏡，移動(dòng)輔助鏡筒并調整聚光器相位板，使視影中兩個(gè)大小一樣的光環(huán)相互吻合。再重新?lián)Q上原接目鏡，即成相差圖像。當更換不同倍數接物鏡時(shí)，需按上述過(guò)程重新調節。
2、觀(guān)察瓶皿準備
準備觀(guān)察的瓶、皿要平坦，質(zhì)地均勻，透光度好，在觀(guān)察前將培養瓶、皿面擦凈，勿留任何殘留污跡。
3、調光
主要調整照明光的照明度和光軸，令視野照明均勻。首先用低倍鏡，并把照明燈虹彩光調至最小，使光落于視野中央；如有偏斜可用聚光器的調整螺絲進(jìn)行調整。然后打開(kāi)虹彩使視野內呈均勻照明強度，并使目的物圖像達到最大限度反差為止。
4、調焦與攝影
較高級的相差顯微鏡視野中間都有雙線(xiàn)十字，調焦前先轉動(dòng)目鏡使十字的雙線(xiàn)清晰，然后再用調焦旋扭調節物鏡，使觀(guān)察物體清晰。在照相目鏡上也要采用同樣步驟調焦。攝影目鏡與觀(guān)察目鏡焦點(diǎn)不一致時(shí)，也要根據需要調焦，一般照相時(shí)以攝影目鏡為主，觀(guān)察時(shí)以觀(guān)察目鏡為主。
照相時(shí)應做好記錄，把細胞種類(lèi)、代數、觀(guān)察內容、放大倍數、時(shí)間等一一記錄下來(lái)，以備后查和對比。
5、細胞觀(guān)察
生長(cháng)在瓶底上的細胞最適宜用倒置光相差顯微鏡觀(guān)察，而且需附有長(cháng)焦距集光器，才能觀(guān)察厚度較大的培養瓶（或皿）。若用油浸鏡觀(guān)察細胞微細結構，需用支持物培養法，把細胞培養在長(cháng)形蓋片上，觀(guān)察時(shí)從瓶中取出制成臨時(shí)標本。方法為：取一大型載物片，再取一塊優(yōu)質(zhì)濾紙剪成長(cháng)方窗形，置于載物片上，用吸管向紙框中滴數滴培養液，使充滿(mǎn)框內空間和浸濕紙框；把生長(cháng)有細胞的蓋片含細胞面向上放在紙框中，再覆以大蓋片。觀(guān)察時(shí)應不斷從標本測面滴加適量營(yíng)養液，以防不斷蒸發(fā)。此法只限于短時(shí)間觀(guān)察細胞之用。
用相差顯微鏡觀(guān)察細胞應注意瓶（或皿）的厚度、均勻性、清潔度、氣溫等。經(jīng)標準化生產(chǎn)的培養板、培養瓶（或皿）一般成像效果都較好，但反復刷洗過(guò)的玻璃或塑料器皿將嚴重影響分辨力。天氣較冷時(shí)，若與顯微鏡觀(guān)察處溫差較大，由于溫差使培養瓶?jì)缺谛纬伸F滴而影響觀(guān)察的清晰度，此時(shí)可輕輕將瓶?jì)A斜使瓶?jì)扰囵B液浸潤內壁，以得到好的相差像。若對原代細胞培養進(jìn)行相差顯微照相，最好選擇換液后進(jìn)行，這樣可以去除漂浮的組織塊和死細胞，提高成像清晰度。觀(guān)察細胞時(shí)要有無(wú)菌概念，動(dòng)作要輕，避免猛烈振蕩。觀(guān)察時(shí)間不要太長(cháng)，觀(guān)察次數也不要太頻繁，以免影響細胞生長(cháng)。
二、暗視野顯微鏡技術(shù)觀(guān)察活細胞
暗視野顯微鏡(dark field microscope)是利用特殊的聚光器，使照明光線(xiàn)斜射不能進(jìn)入物鏡，所以視野是暗的，只有經(jīng)過(guò)標本散射的光線(xiàn)才能進(jìn)入物鏡被放大，在黑暗的背景中呈現明亮的像。這種特殊的照明方式，使反差增大，分辨率提高，甚至可以觀(guān)察到5nm的微小質(zhì)點(diǎn)。這種觀(guān)察方法主要觀(guān)察物體的輪廓，分辨不清內部的微細構造，只適合于觀(guān)察活細胞內的細胞核、線(xiàn)粒體、液體介質(zhì)中的細菌和霉菌等。所以這種方法已較少應用。
三、縮時(shí)顯微攝影觀(guān)察
這是隨著(zhù)現代科技發(fā)展而出現的一種新的觀(guān)察方法?？s時(shí)顯微攝影術(shù)（time-Lapse Cinemicrophotagraphy,TLCM）可直接記錄活細胞的連續動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，能非常直觀(guān)地展現細胞生長(cháng)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化，如細胞運動(dòng)、細胞分裂、細胞膜變化、細胞死亡等過(guò)程。如接上顯微鏡閉路電視系統或接上觀(guān)察細胞變化的定格電視記錄裝置，則更直觀(guān)地觀(guān)察到細胞的變化。但由于這套系統較昂貴，所以應用尚不普遍。
四、離體活細胞染色觀(guān)察
1、中性紅染色
中性紅是常用的活體染色染料，常用的濃度為1:10000，用生理鹽水(或Hanks液)溶解后進(jìn)行高壓蒸氣滅菌暗處存放，可直接浸染活體細胞顯微鏡下觀(guān)察或用于細胞的病毒蝕斑，肉眼計數空斑數目。因其毒性大，染色后細胞不能再培養。
2、結晶紫染色
使用濃度為0.1%，可用生理鹽水配制，室溫保存。該染料對死、活細胞均著(zhù)色，故只能測出細胞總數。
3、臺盼藍染色
用0.5%濃度的臺盼藍（Trypan blue）,用PBS配制，室溫保存，該染料只對死細胞著(zhù)色，可測定活細胞數和計算存活百分率。
