Mikroskopijas veidi. Mūsdienu mikroskopisko pētījumu metodes

Mikroskopija - metožu kopums objektu izpētei, izmantojot mikroskopus. Mikroskopijā vissvarīgākais ir skaidri redzēt objektu kontūru, kas ļauj tos pareizi identificēt. Ir vairākas dažādas kopēšanas metodes.

Pakavēsimies pie galvenajiem.

Brightfield metode - visizplatītākais mikroskopijā. Gaismas stars, kas iet caur zāļu neuzsūcošajām zonām, dod vienmērīgi apgaismotu lauku. Objekts redzamajā spektra daļā absorbē gaismu, tādējādi iegūstot šī objekta kontrastējošu attēlu. Bieži mikroskopijā dažu objektu izcelšanai tiek izmantotas dažādas krāsvielas.

Darkfield metode - tumšā lauka mikroskopā parauga neviendabīgums izkliedē gaismu, un tas izkliedēta gaisma veido testa parauga attēlu. Pētījumā vairāk izmanto necaurspīdīgu priekšmetu izpētei. Objekts spīd gaismas izkliedes dēļ. Mikroskopijai ar šo metodi nepieciešams tumša lauka kondensators.

Fāzes kontrasta mikroskopija Fāzu kontrasta metode nodrošina pētīto nestraipīto struktūru kontrastu, pateicoties īpašai gredzenveida diafragmai, kas ievietota kondensatorā, un tā sauktajai fāzes plāksnei, kas atrodas objektīvā. Šāda mikroskopa optikas konstrukcija ļauj pārveidot gaismas caur fēzi, kas tiek pārnesta bez krāsojuma, fāzes izmaiņas, kuras acs neuztver, par tās amplitūdas izmaiņām, t.i. iegūtā attēla spilgtums.

Traucējumu mikroskopija Fāzu kontrasta mikroskopa šķirnes ir interferences mikroskops, kas paredzēts audu masas kvantitatīvai noteikšanai, un diferenciālā interferences mikroskops (ar Nomarski optiku), ko īpaši izmanto šūnu un citu bioloģisku objektu virsmas reljefa izpētei.

Polarizējošā mikroskopija. Polarizējošais mikroskops ir gaismas mikroskopa modifikācija, kurā ir uzstādīti divi polarizācijas filtri - pirmais (polarizators) starp gaismas staru un objektu un otrais (analizators) starp objektīvo lēcu un aci. Gaisma iet cauri pirmajam filtram tikai vienā virzienā, otrajam filtram ir galvenā ass, kas ir perpendikulāra pirmajam filtram, un tā nepārraida gaismu. Izrādās tumša lauka ietekme. Abus filtrus var pagriezt, lai mainītu gaismas kūļa virzienu.

Elektronu mikroskopija. Liels solis uz priekšu mikroskopijas tehnoloģijas attīstībā bija elektronmikroskopa izveidošana un izmantošana (sk. 1. att., B). Elektronmikroskopā tiek izmantota elektronu plūsma ar īsākiem viļņu garumiem nekā gaismas mikroskopā. Pie 50 000 V sprieguma elektromagnētisko svārstību viļņa garums, kas rodas no elektronu plūsmas kustības vakuumā, ir 0,0056 nm. Teorētiski tiek aprēķināts, ka atrisinātais attālums šajos apstākļos var būt aptuveni 0,002 nm vai 0,000002 μm, t.i. 100 000 reizes mazāk nekā gaismas mikroskopā. Praktiski mūsdienu elektronu mikroskopos izšķirtais attālums ir aptuveni 0,1-0,7 nm.

Rentgena mikroskopija - Lai pētītu makromolekulu struktūru atomu līmenī, tiek izmantotas metodes, izmantojot rentgenstarus, kuru viļņa garums ir aptuveni 0,1 nm (ūdeņraža atoma diametrs). Molekulu veidošanās kristāla režģis, tiek pētīti, izmantojot difrakcijas modeļus, kas tiek ierakstīti uz foto plāksnes daudzu dažādu intensitātes plankumu veidā. Plankumu intensitāte ir atkarīga no dažādu režģī esošo objektu spējas izkliedēt starojumu. Plankumu izvietojums difrakcijas modelī ir atkarīgs no objekta stāvokļa sistēmā, un to intensitāte norāda tā iekšējo atomu struktūru.

Mikroskopus izmanto mikroorganismu noteikšanai un izpētei. Gaismas mikroskopi ir paredzēti, lai pētītu mikroorganismus, kuru izmērs ir vismaz 0,2 mikroni (baktērijas, vienšūņi utt.), Un elektroniskos mikroskopus, lai pētītu mazākus mikroorganismus (vīrusus) un mazākās baktēriju struktūras.
Mūsdienu gaismas mikroskopi ir sarežģītas optiskās ierīces, kuru apstrāde prasa noteiktas zināšanas, prasmes un lielu rūpību.
Gaismas mikroskopi ir sadalīti studentu, darba, laboratorijas un pētniecības mikroskopos, kas atšķiras pēc dizaina un optikas. Sadzīves mikroskopos (Biolam "," Bimam "," Mikmed ") ir apzīmējumi, kas norāda, kurai grupai tie pieder (C - students, R - darbinieki, L - laboratorija, I - pētījums), pilns komplekts ir norādīts ar numuru.

Mikroskops atšķir mehāniskās un optiskās daļas.
TO mehāniskā daļaietver: statīvu (sastāv no pamatnes un cauruļu turētāja) un cauruli ar revolveri, kas tam piestiprināts objektu piestiprināšanai un mainīšanai, sagataves parauga sagatavi, stiprinājumus kondensatora un gaismas filtru piestiprināšanai, kā arī iebūvētus mehānismus statīvā rupjam (makromehānisms, makroskrūve) un smalkam
(mikromehānisms, mikroskrūve) skatuves vai caurules turētāja pārvietošanai.
Optiskā daļa Mikroskopu attēlo objektīvi, okulāri un apgaismojuma sistēma, kas savukārt sastāv no Abbe kondensatora, kas atrodas zem skatuves, spoguļa ar plakanu un ieliektu pusi un atsevišķa vai iebūvēta apgaismotāja. Mērķi tiek ieskrūvēti revolverī, un caurules pretējā pusē tiek uzstādīts atbilstošais okulārs, caur kuru tiek novērots attēls. Izšķir monokulāras (ar vienu okulāru) un binokļu (ar diviem identiskiem okulāriem) mēģenēm.

Mikroskopa un apgaismojuma sistēmas shēma

1. Gaismas avots;
2. Kolekcionārs;
3. Varavīksnenes lauka diafragma;
4. Spogulis;
5. Irisa diafragmas diafragma;
6. Kondensators;
7. Zāles;
7 ". Palielināts reālais preparāta starpposma attēls, ko veido lēca;
7 "". Palielināts parauga spoku gala attēls, kas redzams caur okulāru;
8. Objektīvs;
9. objektīva izejas ikona;
10. Okulāra lauka diafragma;
11. Okulārs;
12. Acs.

Galvenā loma attēlu iegūšanā ir objektīvs... Tas veido palielinātu, reālu un apgrieztu objekta attēlu. Tad šis attēls tiek vēl vairāk palielināts, skatoties caur okulāru, kas, tāpat kā parasts palielināms stikls, dod palielinātu virtuālo attēlu.
Palielinājums Mikroskopu var aptuveni noteikt, objekta palielinājumu reizinot ar okulāra palielinājumu. Tomēr palielinājums nenosaka attēla kvalitāti. Tiek noteikta attēla kvalitāte, skaidrība mikroskopa izšķirtspēja, t.i., spēja atsevišķi nošķirt divus cieši izvietotus punktus. Izšķirtspējas ierobežojums - minimālais attālums, kurā šie punkti joprojām ir redzami atsevišķi, ir atkarīgs no gaismas viļņa garuma, kas apgaismo objektu, un objektīva skaitlisko apertūru. Skaitliskā apertūra savukārt ir atkarīga no objekta leņķiskās apertūras un vides refrakcijas rādītāja, kas atrodas starp frontālo objektīvo lēcu un paraugu. Leņķiskā diafragma ir maksimālais leņķis, kurā objekti, kas iet caur objektu, var iekļūt objektīvā. Jo lielāka ir diafragmas atvērums un tuvāk vides refrakcijas indekss starp objektīvu un paraugu stikla laušanas koeficientam, jo \u200b\u200baugstāka ir objekta izšķirtspēja. Ja pieņemam, ka kondensatora diafragma ir vienāda ar objektīva atvērumu, tad izšķirtspējas formula ir šāda:

kur R ir izšķirtspējas robeža; - viļņa garums; NA ir skaitliskā apertūra.

Atšķirt noderīgs un bezjēdzīgi palielināt. Efektīvais palielinājums parasti ir vienāds ar objektīva skaitlisko diafragmu, kas palielināta 500 līdz 1000 reizes. Lielāks okulāra palielinājums neatklāj jaunas detaļas un ir bezjēdzīgs.
Atkarībā no barotnes starp objektīvu un sagatavošanu, pastāv “sausie” mērķi ar mazu un vidēju palielinājumu (līdz 40x) un iegremdēšanas mērķi ar maksimālu diafragmu un palielinājumu (90-100x). "Sausais" objektīvs ir objektīvs, kuram starp priekšējo lēcu un preparātu ir gaiss.

Iegremdēšanas mērķu iezīme ir tāda, ka starp šāda objekta priekšējo lēcu un preparātu tiek ievietots iegremdēšanas šķidrums, kura refrakcijas indekss ir tāds pats kā stiklam (vai tuvu tam), kas nodrošina skaitliskās apertūras un izšķirtspējas palielināšanos mērķa sasniegšanai. Destilēts ūdens tiek izmantots kā iegremdēšanas šķidrums ūdens iegremdēšanas lēcām, un ciedru eļļa vai īpaša sintētiska iegremdēšanas eļļa eļļas iegremdēšanas lēcām. Vēlams izmantot sintētisko iegremdēšanas eļļu, jo tās parametri ir precīzāk normalizēti, un, atšķirībā no ciedru eļļas, tā neizžūst uz objektīva priekšējās lēcas virsmas. Lēcām, kas darbojas spektra ultravioletajā apgabalā, glicerīnu izmanto kā iegremdējamu šķidrumu. Nekādā gadījumā nelietojiet iegremdēšanas eļļas aizstājējus un jo īpaši vazelīna eļļu.
** Attēlam, kas iegūts ar objektīviem, ir dažādi trūkumi: sfēriskas un hromatiskas aberācijas, attēla lauka izliekums utt. Objektīvos, kas sastāv no vairākiem objektīviem, šie trūkumi tiek koriģēti vienā vai otrā pakāpē. Atkarībā no šo trūkumu korekcijas pakāpes izšķir ahromatiskās lēcas un sarežģītākus apohromatus. Attiecīgi lēcas, kurās tiek koriģēts attēla lauka izliekums, sauc par planahromatiem un planapohromātiem. Šo objektīvu izmantošana rada asu attēlu visā laukā, turpretim ar parastajām objektīvām iegūtajam attēlam nav vienāda asuma redzamības lauka centrā un malās. Uz tā stobra parasti ir iegravēti visi lēcas raksturlielumi: tā paša palielinājums, diafragma, lēcas tips (APO - apochromat utt.); ūdens iegremdējamām lēcām ir VI apzīmējums un balts gredzens ap rāmi tā apakšējā daļā, eļļas iegremdējamām lēcām ir MI apzīmējums un melns gredzens.
Visi mērķi ir paredzēti darbam ar 0,17 mm pārsega slīdi.
Pārsega biezums ir īpaši svarīgs attēla kvalitātei, strādājot ar spēcīgām sausām sistēmām (40x). Strādājot ar iegremdēšanas mērķiem, nelietojiet biezākas par 0,17 mm pārsegu, jo pārsega slīde var būt biezāka par darba stiklu. objektīva attālumsun šajā gadījumā, ja mēģināt fokusēt objektīvu uz paraugu, objekta priekšējais objektīvs var tikt bojāts.
Okulāri sastāv no diviem objektīviem un ir arī vairāku veidu, no kuriem katrs tiek izmantots kopā ar noteikta veida objektīviem, papildus novēršot attēla nepilnības. Okulāra tips un palielinājums ir norādīts uz okulāra mucas.
Kondensators ir paredzēts, lai koncentrētos uz apgaismotāja apgaismojuma sagatavošanu, ko vada mikroskopa vai apgaismotāja spogulis (ja tiek izmantots gaisvadu vai iebūvēts apgaismotājs). Viena no kondensatora daļām ir diafragmas diafragma, kurai ir svarīgas vērtības priekš pareizs apgaismojums narkotiku.
Apgaismotājs sastāv no zemsprieguma kvēlspuldzes ar biezu kvēldiegu, transformatoru, kolektora lēcu un lauka diafragmu atkarībā no atveres, kas ir atkarīga no preparāta apgaismotā lauka diametra. Spogulis novirza gaismu no apgaismotāja kondensatorā. Lai saglabātu staru paralēlumu no apgaismotāja līdz kondensatoram, jāizmanto tikai spoguļa plakana puse.

Apgaismojuma pielāgošana un mikroskopa fokusēšana

Attēla kvalitāte ir ļoti atkarīga arī no pareiza apgaismojuma. Ir vairāki dažādi ceļi preparāta apgaismojums mikroskopā Visizplatītākais veids ir gaismas instalācijas saskaņā ar Koehlerkas ir šāds:
1) uzstādiet apgaismotāju pret mikroskopa spoguli;
2) ieslēdz apgaismotāja lampu un novirza gaismu uz mikroskopa plakano (!) Spoguli;
3) novieto preparātu uz mikroskopa stadijas;
4) pārklāj mikroskopa spoguli ar balta papīra lapu un fokusē uz to lampas kvēldiega attēlu, pārvietojot apgaismotāja lampas turētāju;
5) noņemiet papīra lapu no spoguļa;
6) aizveriet kondensatora diafragmu. Pārvietojot spoguli un nedaudz pārvietojot lampas turētāju, kvēldiega attēls tiek fokusēts uz diafragmas diafragmu. Apgaismotāja attālumam no mikroskopa jābūt tādam, lai lampas kvēldiega attēls būtu vienāds ar kondensatora diafragmas diametru (diafragmas diafragmu var novērot, izmantojot plakanu spoguli, kas novietots ar labā puse mikroskopa pamatne).
7) atver kondensatora diafragmu diafragmā, samazina apgaismotāja lauka diafragmas diafragmu un ievērojami samazina lampas kvēldiegu;
8) ar nelielu palielinājumu (10x), skatoties caur okulāru, tiek iegūts ass preparāta attēls;
9) nedaudz pagriežot spoguli, lauka diafragmas attēls, kas izskatās kā gaišs plankums, tiek pārnests uz redzes lauka centru. Nolaidot un paceļot kondensatoru, preparāta plaknē viņi iegūst asu lauka diafragmas malu attēlu (ap tiem var redzēt krāsainu robežu);
10) atver apgaismotāja lauka diafragmu līdz redzes lauka malām, palielina lampas kvēldiega kvēlspuldzi un nedaudz (par 1/3) samazina kondensatora diafragmas atvērumu;
11) Mainot objektīvus, jāpārbauda gaismas iestatījums.
Pēc gaismas regulēšanas pabeigšanas saskaņā ar Koehleru nav iespējams mainīt lauka un diafragmas diafragmu kondensatora atvēruma stāvokli. Preparāta apgaismojumu var kontrolēt tikai ar neitrāliem gaismas filtriem vai mainot lampas kvēlspuldzi, izmantojot reostatu. Pārmērīga kondensatora diafragmas atvēršana var izraisīt ievērojamu attēla kontrasta samazināšanos un nepietiekama atvēršana - ievērojamu attēla kvalitātes pasliktināšanos (difrakcijas gredzenu izskats). Lai pārbaudītu diafragmas diafragmas pareizo atvērumu, ir jānoņem okulārs un, ieskatoties mēģenē, jāatver tā, lai tas par trešdaļu pārklātu gaismas lauku. Lai pareizi apgaismotu preparātu, strādājot ar lēcām ar nelielu palielinājumu (līdz 10x), nepieciešams atskrūvēt un noņemt kondensatora augšējo lēcu.
Uzmanību! Strādājot ar objektīviem, kas nodrošina lielu palielinājumu - ar spēcīgu sausu (40x) un iegremdēšanas (90x) sistēmu, lai nesabojātu priekšējo objektīvu, fokusējot izmantojiet šādu paņēmienu: skatoties no sāniem, nolaidiet objektīvu ar gandrīz makroskrūvi lai saskartos ar preparātu, tad, ieskatoties okulārā, ar makroskrūvi ļoti lēnām paceliet objektīvu, līdz parādās attēls, un ar mikroskrūves palīdzību tiek veikta mikroskopa galīgā fokusēšana.

Mikroskopu kopšana

Strādājot ar mikroskopu, nepielietojiet lielas pūles Nepieskarieties lēcu, spoguļu un gaismas filtru virsmai ar pirkstiem.
Aizsargāt iekšējās virsmas lēcas, kā arī caurules prizma no putekļiem, okulārs vienmēr jāatstāj mēģenē. Tīrot lēcu ārējās virsmas, notīriet no tām putekļus ar mīkstu, ēterī mazgātu suku. Ja nepieciešams, uzmanīgi noslaukiet lēcu virsmas ar labi mazgātu, bez ziepēm, linu vai kambrijas drānu, kas nedaudz samitrināta ar tīru benzīnu, ēteri vai īpašu maisījumu optikas tīrīšanai. Lēcu optiku nav ieteicams noslaucīt ar ksilolu, jo tas var izraisīt to pielipšanu.
No spoguļiem ar ārēju sudrabojumu putekļus var notīrīt, tikai tos nopūšot ar gumijas pūtēju. Jūs tos nevarat noslaucīt. Tāpat jūs pats nevarat atskrūvēt un izjaukt objektīvus - tas novedīs pie to sabojāšanas. Darba beigās ar mikroskopu ir nepieciešams uzmanīgi noņemt iegremdēšanas eļļas paliekas no objekta priekšējā lēcas, kā aprakstīts iepriekš. Tad nolaidiet pakāpi (vai kondensatoru mikroskopos ar fiksētu pakāpi) un pārklājiet mikroskopu ar vāku.
Saglabāt izskats Mikroskops periodiski jānoslauka ar mīkstu drāniņu, kas nedaudz piesūcināta ar vazelīnu bez skābes, un pēc tam ar sausu, mīkstu, tīru drānu.

Papildus parastajai gaismas mikroskopijai ir arī mikroskopijas metodes, kas ļauj jums izpētīt neiekrāsotus mikroorganismus: fāzes kontrasts , tumšais lauks un luminiscējošs mikroskopija. Izmantojiet mikroorganismus un to struktūras, kuru izmērs ir mazāks par gaismas mikroskopa izšķirtspēju

Papildus gaismas optiskajai mikroskopijai mikroskopijas metodes ietver: tumšā lauka, fāzes kontrastu, luminiscences un elektronu mikroskopiju.

4.3.4.1 Tumšā lauka mikroskopija

Novērošanas metode tumšā laukā, ko izstrādājusi austriešu zinātniece Sigmondi, ļauj 10 reizes palielināt mikroskopa izšķirtspēju. Metodes pamatā ir Tyndall fenomens - objekta apgaismojums ar slīpiem gaismas stariem. Šie stari, neskarot objektīvu, paliek acīm neredzami, tāpēc redzes lauks izskatās tumšs. Tajā pašā laikā optiski neviendabīgas šūnas, kas atrodas redzes laukā un iekrīt staru pārejas sfērā, tās novirza tādā mērā, ka stari iekrīt lēcā. Tad novērotājs tumšajā laukā redz intensīvi gaismas objektus, jo no tiem nāk gaismas stari.

Tumšu redzes lauku var izveidot gaismas optiskajā mikroskopā, aizstājot parasto kondensatoru ar tumšā lauka un apgaismojumam izmantojot spēcīgu gaismas avotu. Tomēr tumšā lauka efektu var panākt tikai tad, ja kondensatora atvērums pārsniedz objektīvo atvērumu par 0,2 ... 0,4 vienībām. Tumšā lauka pētījumiem ieteicams izmantot kondensatoru ar aptuveni 1,2 atvērumu un objektīvus ar atvērumu no 0,65 līdz 0,85.

Metode tiek izmantota mikroorganismu dzīvo šūnu izpētei. Tas ir īpaši vērtīgs lielu objektu, piemēram, rauga, funkcionālai un morfoloģiskai izpētei. Rauga organismu citoplazma (spilgtas gaismas avota un laba apohromatiskās iegremdēšanas objekta apstākļos) opalizējas vāji un vienmērīgi. Uz tā fona skaidri izšķir melnas optiski tukšas vakuolas. Tauku pilieni izceļas kā ļoti spīdīgas granulas. Mirstošo šūnu protoplasts ir opalescējošs ar pienaini baltu krāsu.

4.3.4.2 Fāzu kontrasta mikroskopija

Cilvēka acs atklāj tikai gaismas viļņa garuma (krāsas) un amplitūdas (intensitātes, kontrasta) atšķirības, bet nenoķer fāžu atšķirības.

Gandrīz visas dzīvās šūnas ir caurspīdīgas, jo gaismas stari iet cauri dzīva šūna, nemaina to amplitūdu, kaut arī mainās fāzē.

Fāzes (bez kontrasta) preparātu ir iespējams pārveidot par "amplitūdu" (kontrastu), vai nu krāsojot objektu (šī metode ir maz noderīga dzīvām šūnām), vai arī samazinot kondensatora atveri, pārklājot diafragmu ( tehnika ir arī nevēlama, jo mikroskopa izšķirtspēja ir samazināta).

Fāžu kontrasta mikroskopijas metode, kuru caurspīdīgu objektu novērošanai piedāvā holandiešu fiziķis Zernike, balstās uz gaismas viļņa notikušo fāzes izmaiņu pārveidošanu, šķērsojot objektu redzamās amplitūdas izmaiņās, izmantojot īpašu optisko ierīci. Ja jūs ievietojat parastā mikroskopa objektīvā īpašs disks - fāzes plāksne ar gredzenu un kondensatorā - gredzenveida diafragma (gaismas stariem necaurlaidīga plāksne, kurā gredzena formā ir caurspīdīga sprauga), lai caur kondensatoru ietu tikai gaismas gredzens un lēcu, kas pēc tam tiek apvienota ar objekta fāzes plāksnes gredzenu, pēc tam iet garām gaismas stars nobīdi, un jūs varat novērot fāzes kontrasta efektu.

Pētniecībai papildus gaismas mikroskopam ir nepieciešama fāzes kontrasta ierīce (šobrīd visplašāk izmantotie modeļi KF-1 vai KF-4), kas sastāv no fāzes objektiem, kondensatoriem ar gredzenveida diafragmu komplektu un palīgmikroskops (optiskā ierīce, kas ievietota mēģenē, nevis okulārā, iestatot fāzes kontrastu).

Metode tiek izmantota mikroorganismu dzīvo šūnu izpētei, kuru kontrasts tiek sasniegts optiski, netraucējot fizioloģiskie procesi pētīti objekti.

4.3.4.3. Luminiscences mikroskopija

Pamatojoties uz fotoluminiscences parādību. Luminiscence (no lūmena - gaismas) - vielu mirdzums, kas rodas pēc iedarbības uz visiem enerģijas avotiem: gaismu, elektronu stariem, jonizējošā radiācija... Fotoluminiscence ir objekta luminiscence gaismas ietekmē. Daži bioloģiskie objekti spēj tos absorbēt, kad tos apgaismo ar īsviļņu stariem (zili violeti, ultravioletie) un izstaro starus ar lielāku viļņa garumu (mirdz ar dzeltenzaļu vai oranžu gaismu). Tas ir tā saucamais savs (primārais)luminiscence, kas tiek novērota bez objekta iepriekšējas krāsošanas. Sekundārā (lidinās)luminiscence rodas pēc preparātu krāsošanas ar īpašām luminiscējošām krāsvielām - fluorohromiem (akridīna dzeltenais, akridīna apelsīns, auramīns, primulīns, Kongo sarkanais, tetraciklīns, hinīns). Preparāti, kas iekrāsoti ar fluorohromiem, tiek pētīti barotnēs, kas neizgaismojas īsviļņu staru ietekmē - ūdenī, glicerīnā, šķidrā parafīnā vai fizioloģiskajā šķīdumā.

Fluorescences mikroskopijas priekšrocības salīdzinājumā ar parastajām metodēm ir:

Krāsu attēlu un objektu kontrasta kombinācija;

Mikroorganismu dzīvo un nogalināto šūnu morfoloģijas izpētes iespējas barības vielu barotne dzīvnieku un augu audi;

Šūnu mikrostruktūru izpēte, kas selektīvi absorbē dažādus fluorohromus, kas vienlaikus ir it kā specifiski citoķīmiskie rādītāji;

Šūnu funkcionālo un morfoloģisko izmaiņu izpēte;

Fluorhromu izmantošana imunoloģiskās reakcijās un baktēriju skaitīšana paraugos ar zemu to saturu.

Luminiscences mikroskopijai uz stikla priekšmetstikliņiem tiek sagatavoti uztriepes preparāti vai vietējie preparāti, kurus iekrāso ar īpašām fluorescējošām krāsvielām. Strādājot ar iegremdējamo objektīvu, tiek izmantota fluorescējoša eļļa.

4.3.4.4 Elektronu mikroskopija

Ļauj novērot objektus, kas atrodas ārpus gaismas mikroskopa izšķirtspējas (0,2 μm). Elektronu mikroskopu izmanto vīrusu, smalka struktūra dažādi mikroorganismi, makromolekulāras struktūras un citi submikroskopiski objekti. Elektronmikroskopa lielā izšķirtspēja, praktiski no 0,1 līdz 0,2 nm, ļauj pilnībā palielināt līdz 1 000 000 reižu.

Elektronu mikroskopa ierīce principā ir līdzīga gaismas optiskajam mikroskopam, bet gaismas staru lomu elektronu mikroskopā spēlē elektronu stars, ko izstaro īpašs avots - elektronu lielgabals. Elektroni iekrīt magnētiskā kondensatora lēcā. Lai fokusētu elektronus, jūs nevarat izmantot stikla lēcas vai spoguļus, jo stikls ir necaurlaidīgs elektroniem. Elektronu mikroskopā apļveida magnētiskais lauks darbojas kā lēca, zem kuras elektronus var novirzīt vai centrēt. Elektronmikroskopa kondensatora lēcas funkcija ir līdzīga tai, ko veic parastā mikroskopa kondensators - elektronu kūļa konverģence vienā objekta punktā. Pēc caurbraukšanas objektā elektroni nonāk objekta lēcā, kas atkal fokusē atšķirīgo staru un dod objekta pirmo starpposma attēlu. Magnētiskais projektors (projekcijas objektīvs, kura funkcija ir līdzīga okulāra objektīvam) nodrošina objekta attēla galīgo palielinājumu uz fluorescējoša ekrāna - metāla plāksni, kas pārklāta ar plānu cinka sulfīda slāni vai minerālu willemītu. Kad elektronu kūļi nokļūst ekrānā, katra šī slāņa daļiņa sāk mirdzēt; Aizstājot ekrānu ar fotoplati, objekta attēlu var nofotografēt.

Mūsdienās ir trīs veidu elektronu mikroskopi: pārraides (pārraides), skenēšanas un augstsprieguma elektronu mikroskopi. Pēdējā lielā elektronu paātrināšanās ļauj tiem iziet cauri salīdzinoši biezām sekcijām (1 ... 5 µm), tādējādi iegūstot struktūru trīsdimensiju attēlu, kas atvieglo objekta izpēti. Skenējošie elektronu mikroskopi nodrošina objekta virsmas reljefu. Šo ierīču izšķirtspēja ir daudz zemāka nekā "pārraides tipa" elektronu mikroskopiem.

Gatavošanās elektroniskai mikroskopiskie izmeklējumi novieto uz īpašiem režģiem, uz kuriem tiek uzklāta plānākā celulozes vai plastmasas plēve - substrāts. Lai palielinātu objekta kontrastu, tas tiek nogulsnēts ar smagajiem metāliem (hroms, zelts, pallādijs) tvaiku veidā vai apstrādāts ar kontrastvielām (fosfora-volframa skābe).

testa jautājumi

1. Kādi noteikumi jāievēro, strādājot mikrobioloģiskajā laboratorijā?

2. Kā tiek izveidota mikrobioloģiskā laboratorija?

3. Kāda ir galvenā iekārta un kādam nolūkam tā tiek izmantota mikrobioloģijas laboratorijā?

4. Uzskaitiet galvenos instrumentus un traukus, ko izmanto mikrobioloģiskajā laboratorijā. Kāds ir viņu mērķis?

5. Kāda veida gaismas mikroskopus jūs zināt, kam tie paredzēti?

6. No kādām daļām sastāv gaismas mikroskops?

7. Kāda ir mikroskopa mehāniskā daļa?

8. Kāds ir makro un mikrometrisko skrūvju mērķis? Kā es varu tos izmantot?

9. Kādas ir iezīmes optiskā sistēma mikroskops, no kādām daļām tas sastāv?

10. Kas ir sausās un iegremdējamās lēcas?

11. Kā regulēt preparāta apgaismojuma pakāpi?

12. Kāpēc spogulis vienā pusē ir plakans, bet otrā - ieliekts? Kad un kāds spogulis tiek izmantots?

13. Kāda ir okulāra struktūra un kāds ir tā mērķis?

14. Ko nozīmē termini “mikroskopa palielinājums” un “mikroskopa izšķirtspēja”, un kā tos var definēt?

15. Uzskaitiet pamatnoteikumus darbam ar bioloģisko mikroskopu.

16. Kāda ir priekšmetstikliņu mikroskopēšanas procedūra ar sausu lēcu?

17. Uzskaitiet noteikumus un procedūras darbam ar iegremdēšanu
objektīvs.

18. Kādas mikroskopijas metodes jūs zināt, kādas ir to iezīmes?

19. Uz kā balstās fāzes kontrasta mikroskopijas metode?

20. No kā sastāv fāzes kontrasta ierīce?

21. Ko nozīmē termini "luminiscence", "fluorohromi"? Kādus luminiscences veidus jūs zināt?

22. Kādas ir luminiscējošās mikroskopijas metodes priekšrocības?

23. Kāda parādība ir tumšā lauka mikroskopijas metodes pamatā? Kāds ir šīs metodes mērķis?

24. Kādas ir elektronu mikroskopa ierīces iezīmes un tā darbības princips?

LITERATŪRA

1. Asonovs, N.R. Seminārs par mikrobioloģiju / N.R. Assonovs. - M.: Agropromizdat, 1988. - 155 lpp.

2. Borisovs, LB Laboratorijas pētījumu rokasgrāmata mikrobioloģijā / L.B. Borisovs [un citi]. - M.: Medicīna, 1984. - 256 lpp.

3. Gradova, N.B. Laboratorijas seminārs par vispārējo mikrobioloģiju / N.B. Gradova [un citi]. - M.: DeLi print, 2001. - 131 lpp.

4. Lerina, I.V. Laboratorijas darbi mikrobioloģijā / I.V. Lerīna, A.I. Pedenko. - M.: Ekonomika, 1986. - 158 lpp.

5. Marmuzova, L.V. Pārtikas rūpniecības mikrobioloģijas, sanitārijas un higiēnas pamati. - M.: ProfObrIzdat, 2001. - 136 lpp.

6. Netrusovs A.I. Seminārs par mikrobioloģiju / A.I. Ņetrusovs [un citi]. - M.: Akadēmija, 2005. - 608. lpp.

7. Prozorkina, N.V. Mikrobioloģijas, viroloģijas un imunoloģijas pamati / N.V. Prozorkina, L.A. Rubaškins. - Rostova n / a.: Fēnikss, 2002. - 416 lpp.

8. Tepers, E.Z. Seminārs par mikrobioloģiju / E.Z. Tepers, V.K. Šilņikova, G.I. Pereverzeva. - M.: Bustard, 2004. - 256 lpp.

9. Trušina, T.P. Mikrobioloģija, higiēna un sanitārija tirdzniecībā / T.P. Trušins. - Rostova n / a.: Fēnikss, 2000. - 320 lpp.

10. Šlēgels, G. Vispārējā mikrobioloģija / G. Šlēgels. - M.: Mir, 1987. - 567 lpp.

mikrobioloģijā: mikroskopa dizains un pamatmetodes dzīvo mikroorganismu mikroskopijai

1 Funkcijas dažādi veidi mikroskopija

2 Spilgta lauka mikroskopa uzbūve

3 Noteikumi darbam ar iegremdējamo objektīvu

4 Dzīvo mikroorganismu mikroskopijas paņēmieni

1 Dažādu veidu mikroskopijas iezīmes

Mikroskopijas galvenie uzdevumi ir šādi:

Mikroorganismu identificēšana dažādos materiālos.

Provizoriska mikroorganismu identificēšana paraugā.

Dažu pārbaude morfoloģiskās pazīmes un mikroorganismu struktūras (piemēram, kapsulas, flagellas utt.).

Koloniju un tīru kultūru notraipīto uztriepju izpēte.

Mūsdienās visplašāk tiek izmantota gaismas mikroskopija.

Gaismas mikroskopija nodrošina palielinājumu līdz 2-3 tūkstošiem reižu, dzīvā objekta krāsu un kustīgu attēlu, mikrokino un tā paša objekta ilgtermiņa novērošanas iespēju, tā dinamikas un ķīmijas novērtējumu. Attēls gaismas mikroskopā veidojas tāpēc, ka objekts un tā dažādās struktūras selektīvi absorbē gaismu ar dažādiem viļņu garumiem (absorbcijas kontrasts) vai gaismas viļņa fāzes maiņas dēļ, gaismai ejot cauri objektam (fāzes kontrasts ).

Jebkura mikroskopa galvenās īpašības ir izšķirtspēja un kontrasts. Izšķirtspēja Ir minimālais attālums, kurā mikroskops atsevišķi parāda divus punktus. Cilvēka acs nodrošina vislabāko redzi 0,2 mm izšķirtspējā. Attēla kontrastsVai ir atšķirība starp attēla un fona spilgtumu. Ja šī starpība ir mazāka par 3-4%, to nevar notvert ne ar aci, ne ar fotoplati; tad attēls paliks neredzams, pat ja mikroskops atrisina tā detaļas. Kontrastu ietekmē gan objekta īpašības, kas maina gaismas plūsmu salīdzinājumā ar fonu, gan optikas spēja uztvert radušās staru īpašību atšķirības. Gaismas mikroskopa iespējas ierobežo gaismas viļņu raksturs. Gaismas fizikālās īpašības - krāsa (viļņa garums), spilgtums (viļņu amplitūda), fāze, blīvums un viļņu izplatīšanās virziens mainās atkarībā no objekta īpašībām. Šīs atšķirības tiek izmantotas mūsdienu mikroskopos, lai radītu kontrastu.

Mikroskopa palielinājums ir definēts kā objektīvā palielinājuma reizinājums ar okulāra palielinājumu. Tipiskiem pētījuma mikroskopiem ir okulāra palielinājums 10 un objektīvs palielinājums 10, 40 un 100. Attiecīgi šāda mikroskopa palielinājums svārstās no 100 līdz 1000. Dažiem mikroskopiem palielinājums ir līdz 2000. Pat lielāki palielinājumi nav jēga, jo tas neuzlabo izšķirtspēju. Gluži pretēji, attēla kvalitāte pasliktinās.

Skaitliskā apertūra ko izmanto, lai izteiktu optiskās sistēmas izšķirtspēju. Skaitliskā apertūra ir objektīva optiskais "pārklājums", un tas ir gaismas daudzums, kas nonāk objektīvā. Objektīva skaitliskā apertūra ir norādīta uz stobra. Kondensatora diafragmai jāatbilst objektīva skaitliskajai apertūrai. Jebkura gaisam blakus esoša objektīva (ti, "sausās sistēmas") ciparu apertūra nevar pārsniegt 1, jo gaisa laušanas koeficients ir 1. Skaitlisko diafragmu var palielināt, palielinot barotnes refrakcijas indeksu starp frontālo objektīvu un tuvinot stikla refrakcijas indeksu (1.5.). Šim nolūkam šķidruma piliens, kura refrakcijas indekss ir lielāks par gaisa laušanas koeficientu, piemēram, ūdens (n \u200b\u200b\u003d 1,3), glicerīna (n \u003d 1,4) vai ciedru (iegremdētas) eļļas (n \u003d 1,5) piliens. Katram no iepriekš minētajiem šķidrumiem tiek ražotas īpašas lēcas, kuras sauc par iegremdējamām lēcām.

Gaismas mikroskopijaietver parasto pārraides mikroskopija (gaišs, tumšs lauks), fāzes kontrasts, luminiscējošs. Nesen ir izstrādātas citas mikroskopijas un mikroskopu metodes - inversija un konfokālā lāzerskenēšanas mikroskopija.

Brightfield mikroskopija ļauj jums izpētīt objektus caurlaidošā gaismā spilgtā laukā. Šis mikroskopijas veids ir paredzēts, lai pētītu šūnu morfoloģiju, lielumu, to relatīvo stāvokli, šūnu strukturālo struktūru un citas pazīmes. Gaismas mikroskopa maksimālā izšķirtspēja ir 0,2 mikroni, kas nodrošina augstas precizitātes mikroskopa palielinājumu līdz 1500x.

Fāzes kontrasta mikroskopija ļauj skaidrāk novērot dzīvus caurspīdīgus objektus, kuru refrakcijas indeksi ir tuvu barotnes refrakcijas indeksiem. Fāzes kontrasta mikroskopa darbība pamatojas uz gaismas traucējumiem attēla plaknē fāzes nobīdes dēļ (ja diafragmas diafragmā tiek izmantots fāzes gredzens). Fāžu kontrasta mikroskopijā bieži izmanto bioloģiskos mikroskopus ar reverso optiku - apgrieztus mikroskopus. Šiem mikroskopiem apakšā ir lēcas, bet augšpusē - kondensators.

Fāzes kontrasta mikroskopija tiek izmantota šūnu formas, lieluma, relatīvā stāvokļa, to mobilitātes, reprodukcijas, mikroorganismu sporu dīgšanas izpētei utt. Pateicoties šīs mikroskopijas metodes izmantošanai, strauji palielinās dzīvo neekrāsoto mikroorganismu kontrasts un tie izskatās tumši uz gaiša fona (pozitīvs fāzes kontrasts) vai gaišs uz tumša fona (negatīvs fāzes kontrasts).

Tumšā lauka mikroskopija pamatojoties uz objekta apgaismojumu ar slīpiem gaismas stariem. Šajā gaismā stari neietilpst objektīvā, tāpēc redzes lauks izskatās tumšs. Šāds preparāta apgaismojums tiek panākts, izmantojot īpašu tumšā lauka kondensatoru. Tumšā lauka mikroskopija ir ļoti vienkārša, bet efektīva metode, un tā ir labi piemērota dzīvu un nenotraipītu bioloģisko paraugu attēlošanai. Ņemot vērā uzstādīšanas vieglumu, iegūto attēlu kvalitāte ir ļoti laba.

Izmantojot mikroskopiju tumšā laukā, jūs varat redzēt objektus, kuru lielumu mēra simtdaļās mikrometra, kas pārsniedz parastā gaišā lauka mikroskopa izšķirtspēju. Tomēr objektu novērošana tumšā laukā ļauj izpētīt tikai šūnu kontūras un nedod iespēju pārbaudīt to iekšējo struktūru.

Luminiscences (fluorescences) mikroskopija pamatojoties uz vairāku bioloģiskas izcelsmes vielu vai dažu krāsvielu spēju spīdēt, kad tās tiek apgaismotas ar neredzamu ultravioleto vai zilo gaismu. Izmantojot ultravioleto gaismu, mikroskopa izšķirtspēja var sasniegt 0,1 mikronu.

Mikroorganismu šūnas tiek apstrādātas ar īpašām krāsvielām - fluorohromiem (akridīna apelsīns, primulīns, rodamīns utt.) Augsti atšķaidītu ūdens šķīdumu veidā: 1: 500–1: 100 000. Šādi šķīdumi ir nedaudz toksiski, kas ļauj pētīt neskarta šūna. Šūnu struktūras atkarībā no ķīmiskā sastāva dažādā mērā absorbē krāsvielas un dažādos veidos luminiscē. Turklāt dzīvās un mirušās šūnas fluorohromus nevienlīdzīgi adsorbē. Tas ļauj izmantot dotais skats mikroskopija citoloģiskiem un imunoloģiskiem pētījumiem, šūnu dzīvotspējas noteikšanai utt.

Elektronu mikroskopija ļauj atklāt objektus, kas nav atrisināti, izmantojot gaismas vai ultravioletos starus. Teorētiski izšķirtspēja pārraides elektronu mikroskops ir 0,002 nm; reāla mūsdienu izšķirtspēja elektronu mikroskopi tuvojas 0,1 nm. Praksē bioloģisko objektu izšķirtspēja sasniedz 2 nm.

Īsais elektronu viļņa garums ļauj atšķirt objektus ar izmēru 0,5–1,0 nm. Mūsdienu elektronu mikroskopos uz ekrāna tiek palielināts 5000-200 000. Pateicoties tik lielai izšķirtspējai, kļūst iespējams atklāt baktēriju struktūru detaļas. Piemēram, izsmidzinot smago metālu sāļus, kas ieskauj baktēriju un iekļūst virsmas nelīdzenumos, tiek iegūts kontrasts elektronu diferencētās kavēšanās dēļ. Šo efektu sauc negatīvs kontrasts .

Elektronu mikroskops, kurā attēlu veido elektronu pāreja (pārraide) caur paraugu, tiek saukts caurspīdīgs (vai transmisijas ).

IN skenējošais elektronu mikroskops (skenējošā elektronu mikroskopija (SEM) elektronu stars ātri skenē parauga virsmu, izraisot starojumu, veidojot attēlu uz gaismas ekrāna. SEM raksturo augsta izšķirtspēja, plašs palielinājumu diapazons (līdz 100 000 un lielāks), liels fokusa dziļums (~ 100 µm) un dažādi darbības režīmi. Skenējošais mikroskops sniedz virsmu attēlu un ļauj iegūt trīsdimensiju attēlu.

Konfokālā lāzera mikroskopija ļauj iegūt skaidru attēlu un novērot fokusētos objektus visā laukā. Šī metode ir piemērota tikai pašgaismojošu (fluorescējošu) objektu izpētei. Kombinācijā ar datortehnoloģiju ir iespējama pētāmā objekta telpiskā rekonstrukcija. Konfokālajā lāzerskenēšanas mikroskopā iekšējo sekciju attēli tiek veidoti, skenējot ar fokusētu lāzera staru no dažādiem (405, 488, 532, 635 nm) lāzeriem un telpiski filtrējot radiāciju. Izmantojot tuvlauka skenēšanas mikroskopiju (SMBP), tiek sasniegta augsta izšķirtspēja. Mazākais ar SMBP iegūtais elementa izmērs ir 20 nm pie gaismas viļņa garuma 0,486 nm. Vadāmā elementa attēlā nav difrakcijas vai traucējumu efektu, kas apgrūtina tā robežu noteikšanu. SMBP atšķirīgā iezīme salīdzinājumā ar atomu spēka mikroskopu ir tā jutība pret kontrolējamā parauga virsmas optiskajām īpašībām, gaismas viļņa garums, luminiscence utt.

Datora traucējumu mikroskopija ļauj iegūt augsta kontrasta attēlu, novērojot subcellular struktūras; daudzos gadījumos to izmanto dzīvo šūnu izpētei. Automatizēta traucējumu mikroskopa darbības princips ir balstīts uz lāzera starojuma gaismas staru traucējumiem, kas atspoguļojas no atskaites spoguļa, un spoguļa, uz kura novietots izmērītais fāzes objekts. Teorētiski maksimālā sasniedzamā izšķirtspēja var būt vidēji 0,2 nm, praksē tā ir 0,4 mikroni.

Rentgenstaru datortomogrāfija (RCT), pozitronu emisijas tomogrāfija (PAT) ļauj novērot objektus normālos apstākļos.

Mikroskopiskās pētījumu metodes ir veidi, kā izpētīt dažādus objektus, izmantojot īpašu aprīkojumu. Tas ļauj mums apsvērt vielu un organismu struktūru, kuru vērtība pārsniedz cilvēka skatiena izšķirtspējas robežas. Rakstā mēs veiksim īsa analīze mikroskopiskās izpētes metodes.

Galvenā informācija

Mūsdienu metodes mikroskopiskā pārbaude savā praksē izmanto dažādi speciālisti. Viņu vidū ir virologi, citologi, hematologi, morfologi un citi. Galvenās metodes ir zināmas jau ilgu laiku. Pirmkārt, tas ir viegls objektu apskates veids. Laikā pēdējos gados citas tehnoloģijas arī tiek aktīvi ieviestas praksē. Tādējādi fāzes kontrasts, luminiscējošs, traucējumi, polarizējošs, infrasarkanais, ultravioletais, stereoskopiskais pētījumu metode... Visi no tiem ir balstīti uz dažādām gaismas īpašībām. Turklāt tiek plaši izmantoti elektronu mikroskopiskās izpētes metodes... Šīs metodes ļauj objektus attēlot, izmantojot virzītu uzlādētu daļiņu plūsmu. Jāatzīmē, ka šādas studiju metodes tiek izmantotas ne tikai bioloģijā un medicīnā. Diezgan populārs nozarē. Šis pētījums ļauj novērtēt locītavu uzvedību, izstrādāt tehnoloģijas, lai samazinātu lūzumu iespējamību un palielinātu izturību.

Gaismas metodes: raksturīgas

Tāds mikroskopiskas metodes mikroorganismu izpētei un citu objektu pamatā ir dažādas iekārtas. Šajā gadījumā svarīgi faktori ir stara virziens, paša objekta iezīmes. Īpaši pēdējais var būt caurspīdīgs vai necaurspīdīgs. Atbilstoši objekta īpašībām mainiet fizikālās īpašības gaismas plūsma - spilgtums un krāsa viļņu izplatīšanās amplitūdas un viļņa garuma, plaknes, fāzes un virziena dēļ. Dažādas ir balstītas uz šo īpašību izmantošanu.

Konkrētība

Lai pētītu ar gaismu, objekti parasti ir krāsaini. Tas ļauj identificēt un aprakstīt šīs vai tās īpašības. Šajā gadījumā audi ir jānostiprina, jo krāsošana atklāj noteiktas struktūras tikai nogalinātajās šūnās. Dzīvajos elementos krāsa citoplazmā tiek atdalīta vakuola formā. Tas nekrāso pār konstrukcijām. Bet ar gaismas mikroskopa palīdzību var izpētīt arī dzīvos objektus. Šim nolūkam tiek izmantots svarīgs mācīšanās veids. Šādos gadījumos tiek izmantots tumšā lauka kondensators. Tas ir iebūvēts gaismas mikroskopā.

Krāsotu objektu pārbaude

To veic, izmantojot fāžu kontrasta mikroskopiju. Šīs metodes pamatā ir stara difrakcija saskaņā ar objekta īpašībām. Iedarbības procesā tiek atzīmēta fāzes un viļņa garuma izmaiņas. Mikroskopa objektā ir daļēji caurspīdīga plāksne. Dzīvi vai fiksēti, bet ne krāsaini priekšmeti to caurspīdīguma dēļ gandrīz nemaina caur tiem šķērsojošā stara krāsu un amplitūdu, provocējot tikai nobīdi viļņu fāzē. Bet tajā pašā laikā, ejot caur objektu, gaismas plūsma novirzās no plāksnes. Rezultātā parādās viļņa garuma atšķirība starp stariem, kas tiek pārraidīti caur objektu, un stariem, kas nonāk gaismas fonā. Pie noteiktas vērtības rodas vizuāls efekts - tumšs objekts būs skaidri redzams uz gaiša fona vai otrādi (saskaņā ar fāzes plāksnes īpašībām). Lai to iegūtu, starpībai jābūt vismaz 1/4 no viļņa garuma.

Anoptrāls veids

Iejaukšanās paņēmieni

Tie parasti atrisina tās pašas problēmas kā fāžu kontrasts. Tomēr pēdējā gadījumā speciālisti var novērot tikai objektu kontūras. Interferenciāls mikroskopisks pētījumu metodes ļauj izpētīt to daļas, veikt kvantitatīvu elementu novērtējumu. Tas ir iespējams, pateicoties gaismas staru bifurkācijai. Viena plūsma iet cauri objekta daļiņai, bet otra - pagātnei. Mikroskopa okulārā tie saplūst un traucē. Iegūto fāžu starpību var noteikt pēc dažādu šūnu struktūru masas. Veicot secīgu mērījumu ar norādīto, ir iespējams noteikt nefiksētu audu un dzīvo objektu biezumu, olbaltumvielu saturu tajos, sausnas un ūdens koncentrāciju utt. Saskaņā ar iegūtajiem datiem speciālisti tiek spēj netieši novērtēt membrānu caurlaidību, enzīmu aktivitāti un šūnu metabolismu.

Polarizācija

To veic, izmantojot Nikolas prizmas vai plēves polaroīdus. Tos novieto starp preparātu un gaismas avotu. Polarizējošs mikroskopisko pētījumu metode mikrobioloģijāļauj izpētīt objektus ar neviendabīgām īpašībām. Izotropiskajās struktūrās gaismas izplatīšanās ātrums nav atkarīgs no izvēlētās plaknes. Šajā gadījumā anizotropās sistēmās ātrums mainās atbilstoši gaismas virzienam pa objekta šķērsvirziena vai garenvirziena asi. Ja refrakcijas vērtība gar struktūru ir lielāka nekā šķērsvirzienā, tiek izveidota pozitīva abpusējā lūšana. Tas ir raksturīgi daudziem bioloģiskiem objektiem, kuros atrodama stingra molekulārā orientācija. Viņi visi ir anizotropi. Šajā kategorijā jo īpaši ietilpst miofibrilas, neirofibrilas, blakstiņi in ciliated epitēlijs, kolagēna šķiedras un citi.

Polarizācijas vērtība

Staru refrakcijas rakstura un objekta anizotropijas indeksa salīdzinājums ļauj novērtēt struktūras molekulāro organizāciju. Polarizācijas metode darbojas kā viena no histoloģiskās metodes analīze, ko izmanto citoloģijā utt. Gaismā varat pētīt ne tikai krāsainus priekšmetus. Polarizācijas metode ļauj pētīt nekrāsotus un nefiksētus - vietējos - audu griezumu preparātus.

Luminiscējošas metodes

Tie ir balstīti uz dažu objektu īpašībām, lai spīdētu zila-violetajā spektra daļā vai UV staros. Daudzas vielas, piemēram, olbaltumvielas, daži vitamīni, koenzīmi, zāles ir apveltītas ar primāro (iekšējo) luminiscenci. Citi objekti sāk mirdzēt, kad tiek pievienoti fluorohromi, īpašas krāsvielas. Šīs piedevas selektīvi vai difūzā veidā tiek sadalītas atsevišķās šūnu struktūrās vai ķīmiskie savienojumi... Šis īpašums veidoja pamatu luminiscences mikroskopijas izmantošanai histoķīmiskām un

Lietošanas jomas

Izmantojot imūnfluorescenci, speciālisti atklāj vīrusu antigēnus un nosaka to koncentrāciju, identificē vīrusus, antivielas un antigēnus, hormonus, dažādus vielmaiņas produktus utt. Šajā sakarā, diagnosticējot herpes, cūciņa, vīrusu hepatīts, gripa un citas infekcijas, fluorescējošas materiālu izpētes metodes. Mikroskopisks imūnfluorescējošā metode ļauj atpazīt ļaundabīgos audzējus, noteikt sirds išēmiskās zonas sirdslēkmes sākuma stadijās utt.

Izmantojot ultravioleto gaismu

Tas ir balstīts uz vairāku vielu, kas iekļautas dzīvās šūnās, mikroorganismos vai fiksētos, bet nekrāsotos, redzamā gaismā caurspīdīgos audos, spēju absorbēt noteikta viļņa garuma UV starus. Tas jo īpaši ir raksturīgi savienojumiem ar lielu molekulmasu. Tajos ietilpst olbaltumvielas, aromātiskās skābes (metilalanīns, triptofāns, tirozīns utt.), Nukleīnskābes, piramidīna un purīna bāzes utt. Ultravioletā mikroskopija ļauj noskaidrot šo savienojumu atrašanās vietu un daudzumu. Pētot dzīvos objektus, speciālisti var novērot izmaiņas viņu vitālās aktivitātes procesos.

Papildus

Infrasarkano staru mikroskopiju izmanto, lai pētītu objektus, kas ir necaurspīdīgi pret gaismu un UV stariem, pēc to struktūrām absorbējot straumi ar viļņa garumu 750-1200 nm. Lai izmantotu šo metodi, nav nepieciešams iepriekš pakļaut narkotikas ķīmiskā apstrāde... Parasti infrasarkano staru metodi izmanto antropoloģijā, zooloģijā un citās bioloģiskajās nozarēs. Kas attiecas uz medicīnu, šo metodi galvenokārt izmanto oftalmoloģijā un neiromorfoloģijā. Tilpuma objektu izpēte tiek veikta, izmantojot stereoskopisko mikroskopiju. Iekārtas dizains ļauj novērot zem kreisās un labās acis atšķirīgs leņķis... Necaurspīdīgus objektus pārbauda ar salīdzinoši mazu palielinājumu (ne vairāk kā 120 reizes). Stereoskopiskās metodes tiek izmantotas mikroķirurģijā, patomorfoloģijā un tiesu medicīnā.

Elektronu mikroskopija

To izmanto, lai pētītu šūnu un audu struktūru makromolekulārajā un subcelulārajā līmenī. ļāva veikt kvalitatīvu lēcienu pētījumu jomā. Šo metodi plaši izmanto bioķīmijā, onkoloģijā, viroloģijā, morfoloģijā, imunoloģijā, ģenētikā un citās nozarēs. Būtisku iekārtas izšķirtspējas pieaugumu nodrošina elektronu plūsma, kas vakuumā iziet cauri elektromagnētiskajiem laukiem. Savukārt pēdējie tiek veidoti ar īpašām lēcām. Elektroniem ir iespēja iziet cauri objekta struktūrām vai atstaroties no tām ar novirzēm dažādos leņķos. Rezultātā ierīces luminiscējošajā ekrānā tiek izveidots displejs. Izmantojot pārraides mikroskopiju, tiek iegūts plakans attēls, ar skenēšanu, attiecīgi, tilpuma attēlu.

Nepieciešamie nosacījumi

Ir vērts atzīmēt, ka pirms elektronu mikroskopiskās pārbaudes objekts tiek īpaši sagatavots. Jo īpaši tiek izmantota audu un organismu fizikāla vai ķīmiska fiksācija. Sekcijas un biopsijas materiāls turklāt ir dehidrēts, iestrādāts epoksīda sveķos, ar dimanta vai stikla nažiem sagriezts īpaši plānās daļās. Tad viņus kontrastē un pēta. Skenējošais mikroskops pārbauda objektu virsmas. Lai to izdarītu, vakuuma kamerā tos izsmidzina ar īpašām vielām.