Mikroskopske raziskovalne metode so metode preučevanja različnih predmetov z uporabo posebne opreme. Omogoča nam, da razmislimo o strukturi snovi in organizmov, katerih velikost presega ločljivost človeškega očesa. V članku bomo na kratko analizirali mikroskopske raziskovalne metode.
Splošne informacije
Sodobne metode mikroskopskega pregleda v svoji praksi uporabljajo različni strokovnjaki. Med njimi so virologi, citologi, hematologi, morfologi in drugi. Glavne metode mikroskopskega pregleda so znane že dolgo. Najprej je to lahka metoda gledanja predmetov. V zadnjih letih se v prakso aktivno uvajajo druge tehnologije. Tako so pridobile priljubljenost fazno-kontrastne, luminiscenčne, interferenčne, polarizacijske, infrardeče, ultravijolične, stereoskopske metode raziskovanja. Vsi temeljijo na različnih lastnostih. Sveta. Poleg tega se široko uporabljajo elektronsko mikroskopske raziskovalne metode. Te metode vam omogočajo prikazovanje predmetov z uporabo usmerjenega toka nabitih delcev. Treba je opozoriti, da se takšne metode študija uporabljajo ne samo v biologiji in medicini. Mikroskopska metoda preučevanja kovin in zlitin v industriji je precej priljubljena. Takšna študija omogoča oceno obnašanja sklepov, razvoj tehnologij za zmanjšanje verjetnosti okvare in povečanje moči.
Lahke poti: značilnosti
Takšne mikroskopske metode za preučevanje mikroorganizmov in drugih predmetov temeljijo na različnih ločljivostih opreme. Pomembni dejavniki v tem primeru so smer žarka, značilnosti samega predmeta. Zlasti slednji so lahko prozorni ali neprozorni. V skladu z lastnostmi predmeta se spreminjajo fizikalne lastnosti svetlobnega toka – svetlost in barva, zaradi amplitude in valovne dolžine, ravnine, faze in smeri širjenja valovanja. Različne mikroskopske raziskovalne metode temeljijo na uporabi teh lastnosti.
posebnosti
Za študij s svetlobnimi metodami so predmeti običajno naslikani. To vam omogoča, da prepoznate in opišete nekatere njihove lastnosti. To zahteva, da se tkiva fiksirajo, saj bo obarvanje razkrilo določene strukture le v ubitih celicah. V živih celicah je barvilo izolirano kot vakuola v citoplazmi. Ne barva struktur. Toda s pomočjo svetlobnega mikroskopa je mogoče pregledati tudi žive predmete. Za to se uporablja ključna metoda študija. V takih primerih se uporablja kondenzator temnega polja. Vgrajen je v svetlobni mikroskop.
Študij nepobarvanih predmetov
Izvaja se s fazno-kontrastno mikroskopijo. Ta metoda temelji na uklonu žarka v skladu z lastnostmi predmeta. V procesu izpostavljenosti opazimo spremembo faze in valovne dolžine. V objektivu mikroskopa je prosojna plošča. Živi ali fiksni, vendar ne obarvani predmeti zaradi svoje prosojnosti skoraj ne spremenijo barve in amplitude žarka, ki poteka skozi njih, kar povzroči le premik valovne faze. Toda hkrati po prehodu skozi predmet svetlobni tok odstopa od plošče. Posledično se med žarki, ki prehajajo skozi predmet in vstopajo v svetlo ozadje, pojavi razlika v valovni dolžini. Pri določeni vrednosti se pojavi vizualni učinek - temen predmet bo jasno viden na svetlem ozadju ali obratno (v skladu z značilnostmi fazne plošče). Da bi jo dobili, mora biti razlika vsaj 1/4 valovne dolžine.
Anoptralna metoda
Je nekakšna metoda faznega kontrasta. Anoptralna metoda vključuje uporabo leče s posebnimi ploščami, ki spreminjajo samo barvo in svetlost svetlobe ozadja. S tem se bistveno razširijo možnosti preučevanja nepobarvanih živih predmetov. Faznokontrastna mikroskopska metoda raziskovanja se uporablja v mikrobiologiji, parazitologiji pri proučevanju rastlinskih in živalskih celic,najpreprostejši organizmi. V hematologiji se ta metoda uporablja za izračun in določanje diferenciacije elementov krvi in kostnega mozga.
Tehnike interferenc
Te mikroskopske raziskovalne metode na splošno rešujejo iste probleme kot fazno kontrastne. Vendar pa lahko v slednjem primeru strokovnjaki opazujejo le obrise predmetov. Interferenčne mikroskopske raziskovalne metode vam omogočajo, da preučite njihove dele, izvedete kvantitativno oceno elementov. To je mogoče zaradi bifurkacije svetlobnega žarka. En tok teče skozi delec predmeta, drugi pa mimo. V okularju mikroskopa se zbližajo in interferirajo. Nastalo fazno razliko je mogoče določiti z maso različnih celičnih struktur. Z zaporednim merjenjem z danimi lomnimi indeksi je mogoče določiti debelino nefiksnih tkiv in živih predmetov, vsebnost beljakovin v njih, koncentracijo suhe snovi in vode itd. V skladu s pridobljenimi podatki so strokovnjaki sposoben posredno oceniti prepustnost membrane, aktivnost encimov in celični metabolizem.
polarizacija
Izvaja se z uporabo Nicol prizm ali filmskih polaroidov. Postavljeni so med zdravilo in vir svetlobe. Polarizacijski mikroskopski raziskovalni metod v mikrobiologiji omogoča preučevanje predmetov z nehomogenimi lastnostmi. V izotropnih strukturah hitrost širjenja svetlobe ni odvisna od izbrane ravnine. V tem primeru se v anizotropnih sistemih hitrost spreminja v skladu zusmerjenost svetlobe vzdolž prečne ali vzdolžne osi predmeta. Če je velikost loma vzdolž strukture večja kot vzdolž prečne, nastane dvojna pozitivna lom. To je značilno za številne biološke objekte, ki imajo strogo molekularno usmerjenost. Vsi so anizotropni. V to kategorijo spadajo zlasti miofibrile, nevrofibrile, cilije v ciliiranem epiteliju, kolagenska vlakna in druge.
polarizacijska vrednost
Primerjava narave loma žarkov in indeksa anizotropije objekta omogoča oceno molekularne organizacije strukture. Metoda polarizacije deluje kot ena od histoloških analiznih metod, uporablja se v citologiji itd. V svetlobi ni mogoče preučevati le barvnih predmetov. Metoda polarizacije omogoča preučevanje neobarvanih in nefiksiranih - domačih - pripravkov tkivnih odsekov.
Luminescenčni triki
Temeljijo na lastnostih nekaterih predmetov, da dajejo sij v modro-vijoličnem delu spektra ali v UV-žarkih. Številne snovi, kot so beljakovine, nekateri vitamini, koencimi, zdravila, so obdarjene s primarno (intrinzično) luminiscenco. Drugi predmeti začnejo svetiti, ko se dodajo fluorokromi, posebna barvila. Ti dodatki se selektivno ali difuzno širijo na posamezne celične strukture ali kemične spojine. Ta lastnost je bila osnova za uporabo luminiscenčne mikroskopije za histokemične incitološke študije.
Območja uporabe
Z uporabo imunofluorescence strokovnjaki odkrivajo virusne antigene in določajo njihovo koncentracijo, identificirajo viruse, protitelesa in antigene, hormone, različne presnovne produkte itd. V zvezi s tem se pri diagnozi herpesa, mumpsa, virusnega hepatitisa, gripe in drugih okužb uporabljajo luminiscenčne metode za pregledovanje materialov. Metoda mikroskopske imunofluorescence omogoča prepoznavanje malignih tumorjev, določanje ishemičnih predelov srca v zgodnjih fazah srčnega infarkta itd.
Uporaba ultravijolične svetlobe
Temelji na zmožnosti številnih snovi, ki so vključene v žive celice, mikroorganizme ali fiksna, a neobarvana, vidna svetloba prosojna tkiva, da absorbirajo UV žarke določene valovne dolžine. To je značilno predvsem za makromolekularne spojine. Sem spadajo beljakovine, aromatske kisline (metilalanin, triptofan, tirozin itd.), nukleinske kisline, piramidne in purinske baze itd. Ultravijolična mikroskopija omogoča pojasnitev lokalizacije in količine teh spojin. Pri preučevanju živih predmetov lahko strokovnjaki opazujejo spremembe v njihovih življenjskih procesih.
dodatno
Infrardeča mikroskopija se uporablja za preučevanje predmetov, ki so neprozorni za svetlobo in UV žarke, tako da jih absorbirapretočne strukture, katerih valovna dolžina je 750-1200 nm. Za uporabo te metode pripravkov ni treba predhodno izpostaviti kemični obdelavi. Infrardeča metoda se praviloma uporablja v antropologiji, zoologiji in drugih bioloških področjih. Kar zadeva medicino, se ta metoda uporablja predvsem v oftalmologiji in nevromorfologiji. Preučevanje volumetričnih predmetov se izvaja s stereoskopsko mikroskopijo. Zasnova opreme omogoča opazovanje z levim in desnim očesom pod različnimi koti. Neprozorne predmete pregledamo pri relativno majhni povečavi (ne več kot 120-krat). Stereoskopske metode se uporabljajo v mikrokirurgiji, patomorfologiji in sodni medicini.
elektronska mikroskopija
Uporablja se za preučevanje strukture celic in tkiv na makromolekularni in subcelularni ravni. Elektronska mikroskopija je omogočila kvalitativni preskok na področju raziskav. Ta metoda se pogosto uporablja v biokemiji, onkologiji, virologiji, morfologiji, imunologiji, genetiki in drugih panogah. Znatno povečanje ločljivosti opreme zagotavlja tok elektronov, ki v vakuumu prehajajo skozi elektromagnetna polja. Slednje pa ustvarjajo posebne leče. Elektroni lahko prehajajo skozi strukture predmeta ali se od njih odbijajo z odstopanji pod različnimi koti. Posledično se na luminiscenčnem zaslonu instrumenta ustvari prikaz. S transmisijsko mikroskopijo dobimo planarno sliko, s skeniranjem pa volumetrično.
Potrebni pogoji
Omeniti velja, da je predmet pred elektronsko mikroskopsko preiskavo podvržen posebni pripravi. Uporablja se zlasti fizična ali kemična fiksacija tkiv in organizmov. Sekcijski in biopsijski material je poleg tega dehidriran, vgrajen v epoksidne smole, razrezan z diamantnimi ali steklenimi noži na ultratanke dele. Nato jih primerjamo in preučujemo. V skenirnem mikroskopu se pregledajo površine predmetov. Za to jih poškropijo s posebnimi snovmi v vakuumski komori.
