A mikroszkópos kutatási módszerek különféle tárgyak tanulmányozásának módszerei speciális berendezésekkel. Lehetővé teszi, hogy megvizsgáljuk az anyagok és szervezetek szerkezetét, amelyek nagysága meghaladja az emberi szem felbontását. A cikkben röviden elemezzük a mikroszkópos kutatási módszereket.
Általános információ
A mikroszkópos vizsgálat modern módszereit különböző szakemberek alkalmazzák a gyakorlatukban. Köztük virológusok, citológusok, hematológusok, morfológusok és mások. A mikroszkópos vizsgálat főbb módszerei régóta ismertek. Először is, ez egy könnyű módszer a tárgyak megtekintésére. Az elmúlt években más technológiákat is aktívan bevezettek a gyakorlatba. Így népszerűvé váltak a fáziskontrasztos, lumineszcens, interferencia-, polarizációs, infravörös, ultraibolya, sztereoszkópikus kutatási módszerek. Mindegyik különböző tulajdonságokon alapul. Sveta. Emellett széles körben alkalmazzák az elektronmikroszkópos kutatási módszereket. Ezek a módszerek lehetővé teszik az objektumok megjelenítését töltött részecskék irányított áramlásával. Meg kell jegyezni, hogy az ilyen tanulmányi módszereket nem csak a biológiában és az orvostudományban használják. A fémek és ötvözetek ipari vizsgálatának mikroszkópos módszere meglehetősen népszerű. Egy ilyen vizsgálat lehetővé teszi az ízületek viselkedésének értékelését, olyan technológiák kifejlesztését, amelyek minimalizálják a meghibásodás valószínűségét és növelik a szilárdságot.
Könnyű utak: jellemzők
A mikroorganizmusok és más tárgyak tanulmányozására szolgáló ilyen mikroszkópos módszerek a berendezés különböző felbontásán alapulnak. Fontos tényezők ebben az esetben a sugár iránya, magának az objektumnak a jellemzői. Ez utóbbi különösen átlátszó vagy átlátszatlan lehet. Az objektum tulajdonságainak megfelelően a fényáram fizikai tulajdonságai - fényesség és szín - a hullámterjedés amplitúdója és hullámhossza, síkja, fázisa és iránya miatt megváltoznak. Különféle mikroszkópos kutatási módszerek e jellemzők használatán alapulnak.
Részletek
A fényes módszerekkel történő tanulmányozáshoz a tárgyakat általában festik. Ez lehetővé teszi bizonyos tulajdonságaik azonosítását és leírását. Ehhez a szövetek rögzítése szükséges, mivel a festés bizonyos struktúrákat csak az elölt sejtekben tár fel. Élő sejtekben a festéket vakuólumként izolálják a citoplazmában. Nem fest szerkezeteket. De fénymikroszkóp segítségével élő tárgyak is vizsgálhatók. Ehhez egy létfontosságú tanulmányi módszert alkalmaznak. Ilyen esetekben sötét mezős kondenzátort használnak. Fénymikroszkópba van beépítve.
Festetlen tárgyak tanulmányozása
Fáziskontraszt mikroszkóppal történik. Ez a módszer a nyaláb diffrakcióján alapul, összhangban az objektum jellemzőivel. Az expozíció folyamatában a fázis és a hullámhossz változása figyelhető meg. A mikroszkóp objektívjében egy áttetsző lemez található. Az élő vagy rögzített, de nem színes tárgyak átlátszóságuk miatt szinte nem változtatják meg a rajtuk áthaladó sugár színét és amplitúdóját, csak a hullámfázis eltolódását váltják ki. Ugyanakkor, miután áthaladt a tárgyon, a fényáram eltér a lemeztől. Ennek eredményeként a tárgyon áthaladó és a világos háttérbe jutó sugarak között hullámhossz-különbség jelenik meg. Egy bizonyos értéknél vizuális hatás lép fel - egy sötét tárgy világos háttér előtt jól látható lesz, vagy fordítva (a fázislemez jellemzőinek megfelelően). Ennek eléréséhez a különbségnek legalább a hullámhossz 1/4-ének kell lennie.
Anoptrális módszer
Ez egyfajta fáziskontraszt módszer. Az anoptrális módszer olyan speciális lemezekkel ellátott lencsék használatát jelenti, amelyek csak a háttérfény színét és fényerejét változtatják meg. Ez jelentősen kibővíti a festetlen élő tárgyak tanulmányozásának lehetőségeit. A fáziskontraszt mikroszkópos kutatási módszert a mikrobiológiában, a parazitológiában a növényi és állati sejtek vizsgálatában alkalmazzák,a legegyszerűbb élőlények. A hematológiában ezt a módszert a vér és a csontvelő elemek differenciálódásának kiszámítására és meghatározására használják.
Interferenciatechnika
Ezek a mikroszkópos kutatási módszerek általában ugyanazokat a problémákat oldják meg, mint a fáziskontrasztosok. Ez utóbbi esetben azonban a szakemberek csak a tárgyak körvonalait tudják megfigyelni. Az interferencia-mikroszkópos kutatási módszerek lehetővé teszik részeik tanulmányozását, az elemek mennyiségi értékelését. Ez a fénysugár kettéágazása miatt lehetséges. Az egyik áramlás áthalad a tárgy részecskéjén, a másik pedig elhalad. A mikroszkóp okulárjában összefolynak és interferálnak. Az így létrejövő fáziskülönbség a különböző sejtszerkezetek tömegével határozható meg. Adott törésmutatókkal történő egymás utáni mérésével meghatározható a nem rögzített szövetek és élő tárgyak vastagsága, a bennük lévő fehérjetartalom, a szárazanyag- és vízkoncentráció stb. A kapott adatok szerint a szakemberek képes közvetetten értékelni a membránpermeabilitást, az enzimaktivitást és a sejtmetabolizmust.
Polarizáció
Nicol prizmákkal vagy filmes polaroidokkal hajtják végre. A gyógyszer és a fényforrás közé helyezik őket. A mikrobiológiai polarizációs mikroszkópos kutatási módszer lehetővé teszi inhomogén tulajdonságú objektumok vizsgálatát. Izotróp szerkezetekben a fény terjedési sebessége nem függ a választott síktól. Ebben az esetben az anizotróp rendszerekben a sebesség a szerint változika fény irányíthatósága a tárgy kereszt- vagy hossztengelye mentén. Ha a szerkezet mentén a fénytörés nagysága nagyobb, mint a keresztirányú, akkor kettős pozitív fénytörés jön létre. Ez sok olyan biológiai objektumra jellemző, amelyeknek szigorú molekuláris orientációja van. Mindegyik anizotróp. Ebbe a kategóriába tartoznak különösen a myofibrillumok, neurofibrillumok, csillószálak a csillós hámban, kollagénrostok és mások.
Polarizációs érték
A sugártörés természetének és az objektum anizotrópiai indexének összehasonlítása lehetővé teszi a szerkezet molekuláris szerveződésének értékelését. A polarizációs módszer az egyik szövettani elemzési módszerként működik, használják a citológiában stb. Nemcsak színes tárgyakat lehet fényben tanulmányozni. A polarizációs módszer lehetővé teszi a szövetmetszet festetlen és fixálatlan - natív - preparátumainak tanulmányozását.
Lumineszcens trükkök
Egyes objektumok azon tulajdonságain alapulnak, hogy fényt adnak a spektrum kék-lila részében vagy UV-sugárzásban. Sok anyag, például fehérjék, egyes vitaminok, koenzimek, gyógyszerek elsődleges (intrinzik) lumineszcenciával rendelkeznek. Más tárgyak világítani kezdenek, amikor fluorokrómokat, speciális színezékeket adnak hozzá. Ezek az adalékanyagok szelektíven vagy diffúz módon terjednek az egyes sejtszerkezetekre vagy kémiai vegyületekre. Ez a tulajdonság képezte az alapját a lumineszcens mikroszkópia hisztokémiai éscitológiai vizsgálatok.
Használati területek
Az immunfluoreszcencia segítségével a szakértők kimutatják a vírusantigéneket és meghatározzák azok koncentrációját, azonosítják a vírusokat, antitesteket és antigéneket, hormonokat, különféle anyagcseretermékeket stb. Ebben a tekintetben a herpesz, mumpsz, vírusos hepatitis, influenza és más fertőzések diagnosztizálásában lumineszcens módszereket alkalmaznak az anyagok vizsgálatára. A mikroszkópos immunfluoreszcens módszer lehetővé teszi a rosszindulatú daganatok felismerését, az ischaemiás területek meghatározását a szívben a szívroham korai szakaszában stb.
Ibolyántúli fény használata
Az élő sejtekben, mikroorganizmusokban vagy rögzített, de színtelen, látható fénynek átlátszó szövetekben található számos anyag azon képességén alapszik, hogy elnyeljék egy bizonyos hullámhosszú UV-sugárzást. Ez különösen a makromolekuláris vegyületekre jellemző. Ide tartoznak a fehérjék, aromás savak (metilalanin, triptofán, tirozin stb.), nukleinsavak, piramis- és purinbázisok stb. Az ultraibolya mikroszkóppal lehetővé válik ezen vegyületek lokalizációjának és mennyiségének tisztázása. Az élő tárgyak tanulmányozása során a szakemberek megfigyelhetik életfolyamataikban bekövetkező változásokat.
Extra
Az infravörös mikroszkóppal olyan tárgyakat vizsgálnak, amelyek elnyelik a fényt és az UV-sugarakat.áramlási szerkezetek, amelyek hullámhossza 750-1200 nm. A módszer alkalmazásához nem szükséges előzetesen vegyszeres kezelésnek kitenni a készítményeket. Az infravörös módszert általában az antropológiában, zoológiában és más biológiai területeken használják. Ami az orvostudományt illeti, ezt a módszert elsősorban a szemészetben és a neuromorfológiában alkalmazzák. A térfogati tárgyak vizsgálatát sztereoszkópikus mikroszkóppal végezzük. A berendezés kialakítása lehetővé teszi, hogy a bal és a jobb szemmel különböző szögekből végezzen megfigyelést. Az átlátszatlan tárgyakat viszonylag kis nagyítással (legfeljebb 120-szoros) vizsgálják. Sztereoszkópos módszereket alkalmaznak a mikrosebészetben, a patomorfológiában és a törvényszéki orvostudományban.
Elektronmikroszkópia
A sejtek és szövetek szerkezetének tanulmányozására használják makromolekuláris és szubcelluláris szinten. Az elektronmikroszkópia minőségi ugrást tett lehetővé a kutatás területén. Ezt a módszert széles körben alkalmazzák a biokémiában, onkológiában, virológiában, morfológiában, immunológiában, genetikában és más iparágakban. A berendezés felbontásának jelentős növekedését az elektromágneses mezőkön vákuumban áthaladó elektronok áramlása biztosítja. Ez utóbbiakat pedig speciális lencsék hozzák létre. Az elektronok képesek áthaladni egy objektum szerkezetein, vagy különböző szögekben eltérésekkel verődnek vissza róluk. Ennek eredményeként egy kijelző jön létre a műszer lumineszcens képernyőjén. Transzmissziós mikroszkóppal síkképet kapunk, szkenneléssel pedig volumetrikus képet.
Szükséges feltételek
Érdemes megjegyezni, hogy az elektronmikroszkópos vizsgálat előtt az objektumot speciális előkészítésnek vetik alá. Különösen a szövetek és szervezetek fizikai vagy kémiai rögzítését alkalmazzák. A metszeti és biopsziás anyagokat emellett víztelenítik, epoxigyantákba ágyazzák, gyémánt- vagy üvegkéssel ultravékony metszetekre vágják. Aztán szembeállítják és tanulmányozzák őket. Pásztázó mikroszkópban a tárgyak felületét vizsgálják. Ehhez speciális anyagokkal permetezzük be őket egy vákuumkamrában.
