Mikroskopiske forskningsmetoder er metoder til at studere en række forskellige objekter ved hjælp af specialudstyr. Det giver os mulighed for at overveje strukturen af stoffer og organismer, hvis størrelse ligger uden for det menneskelige øjes opløsning. I artiklen vil vi kort analysere mikroskopiske forskningsmetoder.
Generelle oplysninger
Moderne metoder til mikroskopisk undersøgelse bruges i deres praksis af forskellige specialister. Blandt dem er virologer, cytologer, hæmatologer, morfologer og andre. De vigtigste metoder til mikroskopisk undersøgelse har været kendt i lang tid. Først og fremmest er dette en let metode til at se objekter. I de senere år er andre teknologier aktivt blevet indført i praksis. Således har fasekontrast, selvlysende, interferens, polarisering, infrarøde, ultraviolette, stereoskopiske forskningsmetoder vundet popularitet. Alle er baseret på forskellige egenskaber. Sveta. Derudover er elektronmikroskopiske forskningsmetoder meget brugt. Disse metoder giver dig mulighed for at vise objekter ved hjælp af en rettet strøm af ladede partikler. Det skal bemærkes, at sådanne undersøgelsesmetoder ikke kun bruges i biologi og medicin. Den mikroskopiske metode til at studere metaller og legeringer i industrien er ret populær. En sådan undersøgelse gør det muligt at evaluere leddenes adfærd, udvikle teknologier til at minimere sandsynligheden for svigt og øge styrken.
Lette måder: egenskaber
Sådanne mikroskopiske metoder til at studere mikroorganismer og andre objekter er baseret på udstyrets forskellige opløsninger. Vigtige faktorer i dette tilfælde er strålens retning, egenskaberne ved selve objektet. Især sidstnævnte kan være transparent eller uigennemsigtig. I overensstemmelse med objektets egenskaber ændres lysstrømmens fysiske egenskaber - lysstyrke og farve på grund af amplitude og bølgelængde, plan, fase og retning af bølgeudbredelse. Forskellige mikroskopiske forskningsmetoder er baseret på brugen af disse egenskaber.
Specifics
For at studere med lysmetoder males genstande norm alt. Dette giver dig mulighed for at identificere og beskrive visse af deres egenskaber. Dette kræver, at vævene fikseres, da farvning kun vil afsløre visse strukturer i dræbte celler. I levende celler er farvestoffet isoleret som en vakuole i cytoplasmaet. Det maler ikke strukturer. Men ved hjælp af et lysmikroskop kan levende genstande også undersøges. Til dette bruges en vital undersøgelsesmetode. I sådanne tilfælde anvendes en mørkfeltskondensator. Det er indbygget i et lysmikroskop.
Undersøgelse af umalede genstande
Det udføres ved hjælp af fasekontrastmikroskopi. Denne metode er baseret på diffraktionen af strålen i overensstemmelse med objektets funktioner. I eksponeringsprocessen noteres en ændring i fase og bølgelængde. Der er en gennemskinnelig plade i mikroskopobjektivet. Levende eller faste, men ikke farvede genstande, på grund af deres gennemsigtighed, ændrer næsten ikke farven og amplituden af strålen, der passerer gennem dem, hvilket kun fremkalder et skift i bølgefasen. Men på samme tid, efter at have passeret gennem objektet, afviger lysstrømmen fra pladen. Som et resultat, mellem de stråler, der passerer gennem objektet og kommer ind i lysbaggrunden, vises en forskel i bølgelængde. Ved en vis værdi opstår en visuel effekt - en mørk genstand vil være tydeligt synlig mod en lys baggrund eller omvendt (i overensstemmelse med fasepladens funktioner). For at opnå det skal forskellen være mindst 1/4 af bølgelængden.
Anoptral metode
Det er en slags fasekontrastmetode. Den anoptrale metode involverer brugen af en linse med specielle plader, der kun ændrer farven og lysstyrken af baggrundslyset. Dette udvider markant mulighederne for at studere umalede levende genstande. Den fasekontrast mikroskopiske forskningsmetode bruges i mikrobiologi, parasitologi i studiet af plante- og dyreceller,de simpleste organismer. I hæmatologi bruges denne metode til at beregne og bestemme differentieringen af blod- og knoglemarvselementer.
Interferensteknikker
Disse mikroskopiske forskningsmetoder løser generelt de samme problemer som fasekontrast-metoder. Men i sidstnævnte tilfælde kan specialister kun observere konturerne af objekter. Interferensmikroskopiske forskningsmetoder giver dig mulighed for at studere deres dele for at udføre en kvantitativ vurdering af elementerne. Dette er muligt på grund af lysstrålens bifurkation. Den ene strøm passerer gennem objektets partikel, og den anden passerer forbi. I okularet på et mikroskop konvergerer de og forstyrrer. Den resulterende faseforskel kan bestemmes af massen af forskellige cellulære strukturer. Ved successivt at måle det med givne brydningsindekser er det muligt at bestemme tykkelsen af ikke-fikserede væv og levende genstande, proteinindholdet i dem, koncentrationen af tørstof og vand osv. I overensstemmelse med de opnåede data er specialister i stand til indirekte at evaluere membranpermeabilitet, enzymaktivitet og cellulær metabolisme.
Polarization
Det udføres ved hjælp af Nicol-prismer eller filmagtige polaroids. De er placeret mellem stoffet og lyskilden. Den polarisationsmikroskopiske forskningsmetode i mikrobiologi gør det muligt at studere objekter med inhomogene egenskaber. I isotrope strukturer afhænger lysets udbredelseshastighed ikke af det valgte plan. I dette tilfælde, i anisotrope systemer, ændres hastigheden ihtlysets retning langs objektets tvær- eller længdeakse. Hvis størrelsen af brydningen langs strukturen er større end langs den tværgående, skabes dobbelt positiv brydning. Dette er karakteristisk for mange biologiske objekter, der har en streng molekylær orientering. De er alle anisotrope. Denne kategori omfatter især myofibriller, neurofibriller, cilia i det cilierede epitel, kollagenfibre og andre.
Polarisationsværdi
Sammenligning af arten af strålebrydningen og objektets anisotropiindeks gør det muligt at evaluere strukturens molekylære organisation. Polarisationsmetoden fungerer som en af de histologiske analysemetoder, bruges i cytologi osv. Ikke kun farvede objekter kan studeres i lyset. Polarisationsmetoden gør det muligt at studere ufarvede og ufikserede - native - præparater af vævssnit.
Luminescerende tricks
De er baseret på nogle objekters egenskaber for at give en glød i den blå-violette del af spektret eller i UV-stråler. Mange stoffer, såsom proteiner, nogle vitaminer, coenzymer, lægemidler, er udstyret med primær (iboende) luminescens. Andre genstande begynder at lyse, når fluorokromer, specielle farvestoffer, tilsættes. Disse tilsætningsstoffer spredes selektivt eller diffust til individuelle cellulære strukturer eller kemiske forbindelser. Denne egenskab dannede grundlag for brugen af luminescensmikroskopi til histokemisk ogcytologiske undersøgelser.
Brugsområder
Ved hjælp af immunfluorescens opdager eksperter virale antigener og bestemmer deres koncentration, identificerer vira, antistoffer og antigener, hormoner, forskellige metaboliske produkter og så videre. I denne henseende anvendes selvlysende metoder til undersøgelse af materialer til diagnosticering af herpes, fåresyge, viral hepatitis, influenza og andre infektioner. Den mikroskopiske immunfluorescensmetode gør det muligt at genkende maligne tumorer, bestemme iskæmiske områder i hjertet i de tidlige stadier af et hjerteanfald osv.
Brug af ultraviolet lys
Den er baseret på evnen hos en række stoffer, der indgår i levende celler, mikroorganismer eller faste, men ufarvede, synligt-lys-transparente væv til at absorbere UV-stråler af en bestemt bølgelængde. Dette er typisk typisk for makromolekylære forbindelser. Disse omfatter proteiner, aromatiske syrer (methylalanin, tryptophan, tyrosin osv.), nukleinsyrer, pyramide- og purinbaser og så videre. Ultraviolet mikroskopi gør det muligt at afklare lokaliseringen og mængden af disse forbindelser. Når de studerer levende genstande, kan specialister observere ændringer i deres livsprocesser.
Ekstra
Infrarød mikroskopi bruges til at studere objekter, der er uigennemsigtige for lys og UV-stråler ved at absorbere demstrømningsstrukturer, hvis bølgelængde er 750-1200 nm. For at anvende denne metode er der ikke behov for foreløbig at udsætte præparaterne for kemisk behandling. Som regel bruges den infrarøde metode inden for antropologi, zoologi og andre biologiske områder. Hvad angår medicin, bruges denne metode hovedsageligt inden for oftalmologi og neuromorfologi. Studiet af volumetriske objekter udføres ved hjælp af stereoskopisk mikroskopi. Udstyrets design giver dig mulighed for at udføre observation med venstre og højre øjne i forskellige vinkler. Uigennemsigtige objekter undersøges med en relativt lav forstørrelse (ikke mere end 120 gange). Stereoskopiske metoder bruges i mikrokirurgi, patomorfologi og retsmedicin.
Elektronmikroskopi
Det bruges til at studere strukturen af celler og væv på makromolekylære og subcellulære niveauer. Elektronmikroskopi har gjort det muligt at tage et kvalitativt spring på forskningsområdet. Denne metode er meget udbredt i biokemi, onkologi, virologi, morfologi, immunologi, genetik og andre industrier. En betydelig stigning i udstyrets opløsning tilvejebringes af strømmen af elektroner, der passerer i et vakuum gennem elektromagnetiske felter. Sidstnævnte er til gengæld skabt af specielle linser. Elektroner har evnen til at passere gennem strukturerne af et objekt eller blive reflekteret fra dem med afvigelser i forskellige vinkler. Som et resultat skabes der et display på instrumentets selvlysende skærm. Ved transmissionsmikroskopi opnås et plant billede, med henholdsvis scanning et volumetrisk.
Nødvendige betingelser
Det er værd at bemærke, at objektet gennemgår en særlig forberedelse, før den gennemgår en elektronmikroskopisk undersøgelse. Især fysisk eller kemisk fiksering af væv og organismer anvendes. Sektions- og biopsimateriale er desuden dehydreret, indlejret i epoxyharpikser, skåret med diamant- eller glasknive i ultratynde sektioner. Så bliver de kontrasteret og studeret. I et scanningsmikroskop undersøges genstandes overflader. For at gøre dette sprøjtes de med specielle stoffer i et vakuumkammer.
