Mikroskopiska forskningsmetoder är metoder för att studera en mängd olika föremål med hjälp av specialutrustning. Det låter oss överväga strukturen hos ämnen och organismer, vars storlek är bortom det mänskliga ögats upplösning. I artikeln kommer vi kort att analysera mikroskopiska forskningsmetoder.
Allmän information
Moderne metoder för mikroskopisk undersökning används i deras praktik av olika specialister. Bland dem finns virologer, cytologer, hematologer, morfologer och andra. De viktigaste metoderna för mikroskopisk undersökning har varit kända under lång tid. Först och främst är detta en lätt metod för att se objekt. Under de senaste åren har andra tekniker aktivt införts i praktiken. Således har faskontrast, självlysande, interferens, polarisering, infraröd, ultraviolett, stereoskopisk forskning blivit populär. Alla är baserade på olika egenskaper. Sveta. Dessutom används elektronmikroskopiska forskningsmetoder i stor utsträckning. Dessa metoder låter dig visa objekt med hjälp av en riktad ström av laddade partiklar. Det bör noteras att sådana studiemetoder används inte bara inom biologi och medicin. Den mikroskopiska metoden för att studera metaller och legeringar i industrin är ganska populär. En sådan studie gör det möjligt att utvärdera ledernas beteende, utveckla teknologier för att minimera sannolikheten för brott och öka styrkan.
Lätta vägar: egenskaper
Sådana mikroskopiska metoder för att studera mikroorganismer och andra föremål är baserade på olika upplösningar hos utrustningen. Viktiga faktorer i detta fall är strålens riktning, egenskaperna hos själva objektet. Den senare kan i synnerhet vara transparent eller ogenomskinlig. I enlighet med objektets egenskaper förändras ljusflödets fysiska egenskaper - ljusstyrka och färg, på grund av amplituden och våglängden, plan, fas och riktning för vågutbredning. Olika mikroskopiska forskningsmetoder är baserade på användningen av dessa egenskaper.
Specifics
För att studera med ljusmetoder målas föremål vanligtvis. Detta gör att du kan identifiera och beskriva vissa av deras egenskaper. Detta kräver att vävnaderna fixeras, eftersom färgning kommer att avslöja vissa strukturer endast i dödade celler. I levande celler isoleras färgämnet som en vakuol i cytoplasman. Det målar inte strukturer. Men med hjälp av ett ljusmikroskop kan även levande föremål undersökas. För detta används en viktig studiemetod. I sådana fall används en mörkfältskondensor. Den är inbyggd i ett ljusmikroskop.
Studerar omålade föremål
Det utförs med hjälp av faskontrastmikroskopi. Denna metod är baserad på strålens diffraktion i enlighet med objektets egenskaper. I exponeringsprocessen noteras en förändring i fas och våglängd. Det finns en genomskinlig platta i mikroskopobjektivet. Levande eller fasta, men inte färgade föremål, på grund av deras transparens, ändrar nästan inte färgen och amplituden på strålen som passerar genom dem, vilket bara provocerar en förändring i vågfasen. Men samtidigt, efter att ha passerat genom föremålet, avviker ljusflödet från plattan. Som ett resultat, mellan strålarna som passerar genom föremålet och kommer in i ljusbakgrunden, uppstår en skillnad i våglängd. Vid ett visst värde uppstår en visuell effekt - ett mörkt föremål kommer att vara tydligt synligt mot en ljus bakgrund, eller vice versa (i enlighet med fasplattans egenskaper). För att få det måste skillnaden vara minst 1/4 av våglängden.
Anoptral metod
Det är en slags faskontrastmetod. Den anoptrala metoden innebär användning av en lins med speciella plattor som endast ändrar färgen och ljusstyrkan på bakgrundsljuset. Detta utökar avsevärt möjligheterna att studera omålade levande föremål. Den faskontrastmikroskopiska forskningsmetoden används inom mikrobiologi, parasitologi i studiet av växt- och djurceller,de enklaste organismerna. Inom hematologi används denna metod för att beräkna och bestämma differentieringen av blod- och benmärgselement.
Interferenstekniker
Dessa mikroskopiska forskningsmetoder löser i allmänhet samma problem som faskontrastmetoder. Men i det senare fallet kan specialister bara observera objektens konturer. Interferensmikroskopiska forskningsmetoder låter dig studera deras delar, för att utföra en kvantitativ bedömning av elementen. Detta är möjligt på grund av ljusstrålens bifurkation. Ett flöde passerar genom föremålets partikel och det andra passerar förbi. I okularet på ett mikroskop konvergerar de och stör. Den resulterande fasskillnaden kan bestämmas av massan av olika cellulära strukturer. Genom att successivt mäta det med givna brytningsindex är det möjligt att bestämma tjockleken på icke fixerade vävnader och levande föremål, proteinh alten i dem, koncentrationen av torrsubstans och vatten etc. I enlighet med de erhållna uppgifterna är specialister kan indirekt utvärdera membranpermeabilitet, enzymaktivitet och cellulär metabolism.
Polarization
Det utförs med Nicol-prismor eller filmiga polaroider. De placeras mellan läkemedlet och ljuskällan. Den polarisationsmikroskopiska forskningsmetoden inom mikrobiologi gör det möjligt att studera föremål med inhomogena egenskaper. I isotropa strukturer beror ljusets utbredningshastighet inte på det valda planet. I detta fall, i anisotropa system, ändras hastigheten i enlighet medljusets riktning längs objektets tvärgående eller längsgående axel. Om storleken på brytningen längs strukturen är större än längs den tvärgående, skapas dubbel positiv brytning. Detta är karakteristiskt för många biologiska föremål som har en strikt molekylär orientering. De är alla anisotropa. Denna kategori inkluderar i synnerhet myofibriller, neurofibriller, flimmerhår i det cilierade epitelet, kollagenfibrer och andra.
Polarisationsvärde
Jämförelse av typen av strålbrytning och objektets anisotropiindex gör det möjligt att utvärdera strukturens molekylära organisation. Polarisationsmetoden fungerar som en av de histologiska analysmetoderna, används inom cytologi etc. Inte bara färgade föremål kan studeras i ljuset. Polarisationsmetoden gör det möjligt att studera ofärgade och ofixade - inhemska - preparat av vävnadssnitt.
Luminescerande trick
De är baserade på egenskaperna hos vissa föremål för att ge en glöd i den blåvioletta delen av spektrumet eller i UV-strålar. Många ämnen, såsom proteiner, vissa vitaminer, koenzymer, läkemedel, är utrustade med primär (inneboende) luminescens. Andra föremål börjar lysa när fluorokromer, speciella färgämnen, tillsätts. Dessa tillsatser sprids selektivt eller diffust till individuella cellulära strukturer eller kemiska föreningar. Denna egenskap utgjorde grunden för användningen av luminescensmikroskopi för histokemiska ochcytologiska studier.
Användningsområden
Med hjälp av immunfluorescens upptäcker experter virala antigener och bestämmer deras koncentration, identifierar virus, antikroppar och antigener, hormoner, olika metaboliska produkter och så vidare. I detta avseende, vid diagnos av herpes, påssjuka, viral hepatit, influensa och andra infektioner, används självlysande metoder för att undersöka material. Den mikroskopiska immunfluorescensmetoden gör det möjligt att känna igen maligna tumörer, bestämma ischemiska områden i hjärtat i de tidiga stadierna av en hjärtinfarkt, etc.
Användning av ultraviolett ljus
Den är baserad på förmågan hos ett antal ämnen som ingår i levande celler, mikroorganismer eller fixerade, men ofärgade, synligt ljustransparenta vävnader att absorbera UV-strålar av en viss våglängd. Detta är typiskt speciellt för makromolekylära föreningar. Dessa inkluderar proteiner, aromatiska syror (metylalanin, tryptofan, tyrosin, etc.), nukleinsyror, pyramidala och purinbaser och så vidare. Ultraviolett mikroskopi gör det möjligt att klargöra lokaliseringen och mängden av dessa föreningar. När de studerar levande föremål kan specialister observera förändringar i sina livsprocesser.
Extra
Infraröd mikroskopi används för att studera föremål som är ogenomskinliga för ljus och UV-strålar genom att absorbera demflödesstrukturer, vars våglängd är 750-1200 nm. För att tillämpa denna metod finns det inget behov av att preliminärt utsätta preparaten för kemisk behandling. Som regel används den infraröda metoden inom antropologi, zoologi och andra biologiska områden. När det gäller medicin används denna metod främst inom oftalmologi och neuromorfologi. Studiet av volumetriska föremål utförs med stereoskopisk mikroskopi. Utformningen av utrustningen gör att du kan utföra observation med vänster och höger ögon i olika vinklar. Ogenomskinliga föremål undersöks med en relativt låg förstoring (högst 120 gånger). Stereoskopiska metoder används inom mikrokirurgi, patomorfologi och rättsmedicin.
elektronmikroskopi
Den används för att studera strukturen av celler och vävnader på makromolekylära och subcellulära nivåer. Elektronmikroskopi har gjort det möjligt att göra ett kvalitativt språng inom forskningsområdet. Denna metod används i stor utsträckning inom biokemi, onkologi, virologi, morfologi, immunologi, genetik och andra industrier. En betydande ökning av utrustningens upplösning tillhandahålls av flödet av elektroner som passerar i ett vakuum genom elektromagnetiska fält. De senare skapas i sin tur av speciella linser. Elektroner har förmågan att passera genom ett objekts strukturer eller reflekteras från dem med avvikelser i olika vinklar. Som ett resultat skapas en display på instrumentets självlysande skärm. Med transmissionsmikroskopi erhålls en plan bild, med skanning, respektive en volymetrisk.
Nödvändiga villkor
Det är värt att notera att innan föremålet genomgår en elektronmikroskopisk undersökning genomgår föremålet en speciell förberedelse. Speciellt används fysisk eller kemisk fixering av vävnader och organismer. Sektions- och biopsimaterial är dessutom uttorkat, inbäddat i epoxihartser, skärs med diamant- eller glasknivar till ultratunna sektioner. Sedan kontrasteras och studeras de. I ett skanningsmikroskop undersöks föremålens ytor. För att göra detta sprayas de med speciella ämnen i en vakuumkammare.
