שיטות מחקר מיקרוסקופיות הן שיטות ללימוד מגוון חפצים באמצעות ציוד מיוחד. זה מאפשר לנו לשקול את המבנה של חומרים ואורגניזמים, שגודלם מעבר לרזולוציה של העין האנושית. במאמר ננתח בקצרה שיטות מחקר מיקרוסקופיות.
מידע כללי
שיטות מודרניות של בדיקה מיקרוסקופית משמשות בתרגול שלהן על ידי מומחים שונים. ביניהם וירולוגים, ציטולוגים, המטולוגים, מורפולוגים ואחרים. השיטות העיקריות לבדיקה מיקרוסקופית ידועות כבר זמן רב. קודם כל, זו שיטה קלה לצפייה בחפצים. בשנים האחרונות, טכנולוגיות אחרות הוכנסו לפועל באופן פעיל. לפיכך, שיטות המחקר של ניגודיות פאזה, זוהרות, הפרעות, קיטוב, אינפרא אדום, אולטרה סגול, סטריאוסקופיות זכו לפופולריות. כולם מבוססים על מאפיינים שונים.סווטה. בנוסף, נעשה שימוש נרחב בשיטות מחקר מיקרוסקופיות אלקטרוניות. שיטות אלו מאפשרות לך להציג אובייקטים באמצעות זרם מכוון של חלקיקים טעונים. יש לציין כי שיטות לימוד כאלה משמשות לא רק בביולוגיה וברפואה. השיטה המיקרוסקופית לחקר מתכות וסגסוגות בתעשייה היא די פופולרית. מחקר כזה מאפשר להעריך את התנהגות המפרקים, לפתח טכנולוגיות למזער את ההסתברות לכשל ולהגביר את החוזק.
דרכים קלות: מאפיינים
שיטות מיקרוסקופיות כאלה לחקר מיקרואורגניזמים וחפצים אחרים מבוססות על רזולוציות שונות של הציוד. גורמים חשובים במקרה זה הם כיוון הקרן, התכונות של האובייקט עצמו. האחרון, בפרט, עשוי להיות שקוף או אטום. בהתאם לתכונות העצם, התכונות הפיזיקליות של שטף האור משתנות - בהירות וצבע, עקב משרעת ואורך הגל, המישור, הפאזה וכיוון התפשטות הגל. שיטות מחקר מיקרוסקופיות שונות מבוססות על השימוש במאפיינים אלה.
Specifics
כדי ללמוד בשיטות אור, אובייקטים מצוירים בדרך כלל. זה מאפשר לך לזהות ולתאר חלק מהמאפיינים שלהם. זה מחייב לתקן את הרקמות, שכן צביעה תחשוף מבנים מסוימים רק בתאים המומתים. בתאים חיים, הצבע מבודד כ-vacuole בציטופלזמה. זה לא צובע מבנים. אבל בעזרת מיקרוסקופ אור ניתן לבחון גם עצמים חיים.לשם כך, נעשה שימוש בשיטת לימוד חיונית. במקרים כאלה, נעשה שימוש בקבל שדה כהה. הוא מובנה בתוך מיקרוסקופ אור.
לומד חפצים לא צבועים
זה מתבצע באמצעות מיקרוסקופ ניגודיות פאזה. שיטה זו מבוססת על עקיפה של האלומה בהתאם לתכונות האובייקט. בתהליך החשיפה מציינים שינוי בפאזה ובאורך הגל. יש צלחת שקופה באובייקט המיקרוסקופ. אובייקטים חיים או קבועים, אך לא צבעוניים, בשל שקיפותם, כמעט ואינם משנים את הצבע והמשרעת של האלומה העוברת דרכם, ומעוררים רק שינוי בשלב הגל. אבל באותו זמן, לאחר שעבר דרך האובייקט, שטף האור סוטה מהצלחת. כתוצאה מכך, בין הקרניים העוברות דרך העצם ונכנסות לרקע האור, מופיע הבדל באורך הגל. בערך מסוים מתרחש אפקט חזותי - אובייקט כהה ייראה בבירור על רקע בהיר, או להיפך (בהתאם לתכונות של לוחית הפאזה). כדי להשיג אותו, ההפרש חייב להיות לפחות 1/4 מאורך הגל.
שיטה אנאופטרלית
זו מעין שיטת ניגודיות פאזה. השיטה האנופטרלית כוללת שימוש בעדשה עם לוחות מיוחדים המשנים רק את הצבע והבהירות של אור הרקע. זה מרחיב באופן משמעותי את האפשרויות לחקור חפצים חיים לא צבועים. שיטת המחקר המיקרוסקופית של ניגודיות פאזה משמשת במיקרוביולוגיה, טפילולוגיה בחקר תאים צמחיים ובעלי חיים,האורגניזמים הפשוטים ביותר. בהמטולוגיה, שיטה זו משמשת לחישוב ולקבוע את ההתמיינות של יסודות דם ומח עצם.
טכניקות התערבות
שיטות המחקר המיקרוסקופיות הללו פותרות בדרך כלל את אותן בעיות כמו שיטות ניגודיות פאזה. עם זאת, במקרה האחרון, מומחים יכולים לראות רק את קווי המתאר של חפצים. שיטות מחקר מיקרוסקופיות של הפרעות מאפשרות לך ללמוד את חלקיהן, לבצע הערכה כמותית של האלמנטים. זה אפשרי בגלל התפצלות קרן האור. זרימה אחת עוברת דרך חלקיק העצם, והשנייה עוברת. בעינית של מיקרוסקופ הם מתכנסים ומפריעים. ניתן לקבוע את הפרש הפאזות המתקבל על ידי המסה של מבנים תאיים שונים. על ידי מדידה רציפה עם מדדי שבירה נתונים, ניתן לקבוע את עובי רקמות וחפצים חיים שאינם קבועים, תכולת החלבון בהם, ריכוז החומר היבש והמים וכו'. בהתאם לנתונים המתקבלים, מומחים הם מסוגל להעריך בעקיפין את חדירות הממברנה, פעילות האנזים ומטבוליזם תאי.
קיטוב
זה מתבצע באמצעות מנסרות ניקול או פולארואידים סרטיים. הם ממוקמים בין התרופה למקור האור. שיטת המחקר המיקרוסקופית של הקיטוב במיקרוביולוגיה מאפשרת לחקור אובייקטים בעלי תכונות לא הומוגניות. במבנים איזוטריים, מהירות התפשטות האור אינה תלויה במישור הנבחר. במקרה זה, במערכות אניזוטרופיות, המהירות משתנה בהתאםכיווניות האור לאורך ציר הרוחבי או האורך של האובייקט. אם גודל השבירה לאורך המבנה גדול יותר מאשר לאורך המבנה הרוחבי, נוצרת שבירה חיובית כפולה. זה אופייני לאובייקטים ביולוגיים רבים בעלי אוריינטציה מולקולרית קפדנית. כולם אניסוטרופיים. קטגוריה זו, במיוחד, כוללת מיופיברילים, נוירופיברילים, ריסים באפיתל הריסי, סיבי קולגן ואחרים.
ערך קיטוב
השוואת אופי שבירת הקרניים ואינדקס האניזוטרופיה של העצם מאפשרת להעריך את הארגון המולקולרי של המבנה. שיטת הקיטוב פועלת כאחת משיטות הניתוח ההיסטולוגיות, משמשת בציטולוגיה וכו'. לא רק עצמים צבעוניים ניתן לחקור באור. שיטת הקיטוב מאפשרת ללמוד תכשירים לא מוכתמים ולא מקובעים - מקומיים - של חתכי רקמה.
טריקים זוהרים
הם מבוססים על התכונות של כמה עצמים לתת זוהר בחלק הכחול-סגול של הספקטרום או בקרני UV. חומרים רבים, כגון חלבונים, ויטמינים מסוימים, קו-אנזימים, תרופות, ניחנים בהארה ראשונית (מעולה). חפצים אחרים מתחילים להאיר כאשר מוסיפים פלואורכרומים, צבעים מיוחדים. תוספים אלה מתפשטים באופן סלקטיבי או דיפוזי למבנים תאיים בודדים או תרכובות כימיות. מאפיין זה היווה את הבסיס לשימוש במיקרוסקופ זוהר עבור היסטוכימיים ומחקרים ציטולוגיים.
אזורי שימוש
באמצעות אימונו-פלואורסצנטי, מומחים מזהים אנטיגנים ויראליים וקובעים את ריכוזם, מזהים וירוסים, נוגדנים ואנטיגנים, הורמונים, מוצרים מטבוליים שונים וכו'. בהקשר זה, באבחון של הרפס, חזרת, דלקת כבד נגיפית, שפעת וזיהומים אחרים, נעשה שימוש בשיטות זוהרות לבדיקת חומרים. שיטת החיסון המיקרוסקופית מאפשרת לזהות גידולים ממאירים, לקבוע אזורים איסכמיים בלב בשלבים מוקדמים של התקף לב וכו'.
שימוש באור אולטרה סגול
היא מבוססת על יכולתם של מספר חומרים הכלולים בתאים חיים, במיקרואורגניזמים או ברקמות קבועות, אך לא צבעוניות, שקופות לאור גלוי לקלוט קרני UV באורך גל מסוים. זה אופייני, במיוחד, לתרכובות מקרומולקולריות. אלה כוללים חלבונים, חומצות ארומטיות (מתילאלנין, טריפטופן, טירוזין וכו'), חומצות גרעין, בסיסים פירמידליים ופורין וכו'. מיקרוסקופיה אולטרה סגולה מאפשרת להבהיר את הלוקליזציה והכמות של תרכובות אלו. כאשר חוקרים חפצים חיים, מומחים יכולים לראות שינויים בתהליכי חייהם.
Extra
מיקרוסקופיה אינפרא אדום משמשת לחקר עצמים אטומים לאור וקרני UV על ידי קליטתםמבני זרימה, שאורך הגל שלהם הוא 750-1200 ננומטר. כדי ליישם שיטה זו, אין צורך לחשוף מראש את התכשירים לטיפול כימי. ככלל, שיטת האינפרא אדום משמשת באנתרופולוגיה, זואולוגיה ותחומים ביולוגיים אחרים. באשר לרפואה, שיטה זו משמשת בעיקר ברפואת עיניים ובנוירומורפולוגיה. המחקר של אובייקטים נפחיים מתבצע באמצעות מיקרוסקופיה סטריאוסקופית. עיצוב הציוד מאפשר לבצע תצפית בעין שמאל וימין בזוויות שונות. עצמים אטומים נבדקים בהגדלה נמוכה יחסית (לא יותר מפי 120). נעשה שימוש בשיטות סטריאוסקופיות במיקרוכירורגיה, פתומורפולוגיה ורפואה משפטית.
מיקרוסקופיה אלקטרונית
הוא משמש לחקר המבנה של תאים ורקמות ברמה המקרומולקולרית והתת-תאית. מיקרוסקופיה אלקטרונית אפשרה קפיצת מדרגה איכותית בתחום המחקר. שיטה זו נמצאת בשימוש נרחב בביוכימיה, אונקולוגיה, וירולוגיה, מורפולוגיה, אימונולוגיה, גנטיקה ותעשיות אחרות. עלייה משמעותית ברזולוציה של הציוד מסופקת על ידי זרימת אלקטרונים העוברים בוואקום דרך שדות אלקטרומגנטיים. האחרונים, בתורם, נוצרים על ידי עדשות מיוחדות. לאלקטרונים יש את היכולת לעבור דרך מבנים של עצם או להיות מוחזרים מהם עם סטיות בזוויות שונות. כתוצאה מכך, נוצרת תצוגה על המסך הזוהר של המכשיר. במיקרוסקופ שידור מתקבלת תמונה מישורית, בסריקה, בהתאמה, תמונה נפחית.
תנאים הכרחיים
כדאי לציין שלפני בדיקה מיקרוסקופית אלקטרונית, החפץ עובר הכנה מיוחדת. בפרט נעשה שימוש בקיבוע פיזי או כימי של רקמות ואורגניזמים. חומר חתך וביופסיה, בנוסף, מיובש, מוטבע בשרף אפוקסי, נחתך בסכיני יהלום או זכוכית למקטעים דקים במיוחד. אחר כך מנוגדים ולומדים אותם. במיקרוסקופ סורק בודקים את פני השטח של עצמים. לשם כך מרססים אותם בחומרים מיוחדים בתא ואקום.
