Microscopische onderzoeksmethoden zijn methoden om een verscheidenheid aan objecten te bestuderen met behulp van speciale apparatuur. Het stelt ons in staat om de structuur van stoffen en organismen te beschouwen, waarvan de omvang de resolutie van het menselijk oog te boven gaat. In het artikel zullen we kort microscopische onderzoeksmethoden analyseren.
Algemene informatie
Moderne methoden voor microscopisch onderzoek worden in hun praktijk door verschillende specialisten gebruikt. Onder hen zijn virologen, cytologen, hematologen, morfologen en anderen. De belangrijkste methoden van microscopisch onderzoek zijn al lang bekend. Allereerst is dit een lichte manier om objecten te bekijken. De afgelopen jaren zijn andere technologieën actief in de praktijk gebracht. Zo zijn de fasecontrast-, luminescentie-, interferentie-, polarisatie-, infrarood-, ultraviolette, stereoscopische onderzoeksmethoden populair geworden. Ze zijn allemaal gebaseerd op verschillende eigenschappen. Sveta. Daarnaast worden elektronenmicroscopische onderzoeksmethoden veel gebruikt. Met deze methoden kunt u objecten weergeven met behulp van een gerichte stroom geladen deeltjes. Opgemerkt moet worden dat dergelijke studiemethoden niet alleen in de biologie en de geneeskunde worden gebruikt. De microscopische methode voor het bestuderen van metalen en legeringen in de industrie is behoorlijk populair. Een dergelijk onderzoek maakt het mogelijk om het gedrag van gewrichten te evalueren, technologieën te ontwikkelen om de kans op falen te minimaliseren en de sterkte te vergroten.
Lichte wegen: kenmerken
Dergelijke microscopische methoden voor het bestuderen van micro-organismen en andere objecten zijn gebaseerd op verschillende resoluties van de apparatuur. Belangrijke factoren in dit geval zijn de richting van de bundel, de kenmerken van het object zelf. Met name de laatste kan transparant of ondoorzichtig zijn. In overeenstemming met de eigenschappen van het object, veranderen de fysieke eigenschappen van de lichtstroom - helderheid en kleur, vanwege de amplitude en golflengte, het vlak, de fase en de richting van de golfvoortplanting. Verschillende microscopische onderzoeksmethoden zijn gebaseerd op het gebruik van deze kenmerken.
Specificaties
Om met lichtmethoden te bestuderen, worden objecten meestal geverfd. Hiermee kunt u bepaalde eigenschappen identificeren en beschrijven. Dit vereist dat de weefsels worden gefixeerd, omdat kleuring bepaalde structuren alleen in gedode cellen zal onthullen. In levende cellen wordt de kleurstof geïsoleerd als een vacuole in het cytoplasma. Het schildert geen structuren. Maar met behulp van een lichtmicroscoop kunnen ook levende objecten worden onderzocht. Hiervoor wordt een essentiële studiemethode gebruikt. In dergelijke gevallen wordt een donkerveldcondensor gebruikt. Het is ingebouwd in een lichtmicroscoop.
Onbeschilderde objecten bestuderen
Het wordt uitgevoerd met behulp van fasecontrastmicroscopie. Deze methode is gebaseerd op de diffractie van de bundel in overeenstemming met de kenmerken van het object. Tijdens het belichtingsproces wordt een verandering in de fase en golflengte opgemerkt. Er zit een doorschijnende plaat in het microscoopobjectief. Levende of vaste, maar niet gekleurde objecten, vanwege hun transparantie, veranderen bijna niet de kleur en amplitude van de straal die er doorheen gaat, wat alleen een verschuiving in de golffase veroorzaakt. Maar tegelijkertijd wijkt de lichtstroom, nadat hij door het object is gegaan, af van de plaat. Als gevolg hiervan ontstaat er een verschil in golflengte tussen de stralen die door het object gaan en de lichte achtergrond binnenkomen. Bij een bepaalde waarde treedt een visueel effect op - een donker object zal duidelijk zichtbaar zijn tegen een lichte achtergrond, of omgekeerd (in overeenstemming met de kenmerken van de faseplaat). Om het te verkrijgen, moet het verschil minstens 1/4 van de golflengte zijn.
Anoptrale methode
Het is een soort fasecontrastmethode. De anoptrale methode omvat het gebruik van een lens met speciale platen die alleen de kleur en helderheid van het achtergrondlicht veranderen. Dit vergroot de mogelijkheden om ongeverfde levende objecten te bestuderen aanzienlijk. De fasecontrast microscopische onderzoeksmethode wordt gebruikt in de microbiologie, parasitologie bij de studie van plantaardige en dierlijke cellen,de eenvoudigste organismen. In de hematologie wordt deze methode gebruikt om de differentiatie van bloed- en beenmergelementen te berekenen en te bepalen.
Interferentietechnieken
Deze microscopische onderzoeksmethoden lossen over het algemeen dezelfde problemen op als fasecontrastmethoden. In het laatste geval kunnen specialisten echter alleen de contouren van objecten waarnemen. Interferentiemicroscopische onderzoeksmethoden stellen u in staat om hun onderdelen te bestuderen, om een kwantitatieve beoordeling van de elementen uit te voeren. Dit is mogelijk door de splitsing van de lichtbundel. De ene stroom gaat door het deeltje van het object en de andere passeert. In het oculair van een microscoop komen ze samen en interfereren ze. Het resulterende faseverschil kan worden bepaald door de massa van verschillende celstructuren. Door het achtereenvolgens te meten met gegeven brekingsindices, is het mogelijk om de dikte van niet-gefixeerde weefsels en levende objecten, het eiwitgeh alte daarin, de concentratie van droge stof en water, enz. in staat om indirect membraanpermeabiliteit, enzymactiviteit en cellulair metabolisme te evalueren.
Polarisatie
Het wordt uitgevoerd met Nicol-prisma's of filmachtige polaroids. Ze worden tussen het medicijn en de lichtbron geplaatst. De polarisatiemicroscopische onderzoeksmethode in de microbiologie maakt het mogelijk om objecten met inhomogene eigenschappen te bestuderen. In isotrope structuren is de voortplantingssnelheid van het licht niet afhankelijk van het gekozen vlak. In dit geval, in anisotrope systemen, verandert de snelheid in overeenstemming metgerichtheid van licht langs de dwars- of lengteas van het object. Als de grootte van de breking langs de structuur groter is dan langs de transversale, wordt dubbele positieve breking gecreëerd. Dit is kenmerkend voor veel biologische objecten die een strikte moleculaire oriëntatie hebben. Ze zijn allemaal anisotroop. Deze categorie omvat in het bijzonder myofibrillen, neurofibrillen, trilhaartjes in het trilhaarepitheel, collageenvezels en andere.
Polarisatiewaarde
Vergelijking van de aard van de straalbreking en de anisotropie-index van het object maakt het mogelijk om de moleculaire organisatie van de structuur te evalueren. De polarisatiemethode fungeert als een van de histologische analysemethoden, wordt gebruikt in de cytologie, enz. Niet alleen gekleurde objecten kunnen in het licht worden bestudeerd. De polarisatiemethode maakt het mogelijk om ongekleurde en niet-gefixeerde - inheemse - preparaten van weefselcoupes te bestuderen.
Lichtgevende trucs
Ze zijn gebaseerd op de eigenschappen van sommige objecten om een gloed te geven in het blauw-violette deel van het spectrum of in UV-stralen. Veel stoffen, zoals eiwitten, sommige vitamines, co-enzymen, medicijnen, zijn begiftigd met primaire (intrinsieke) luminescentie. Andere objecten beginnen te gloeien wanneer fluorochromen, speciale kleurstoffen, worden toegevoegd. Deze additieven verspreiden zich selectief of diffuus naar individuele celstructuren of chemische verbindingen. Deze eigenschap vormde de basis voor het gebruik van luminescentiemicroscopie voor histochemische encytologische studies.
Gebruiksgebieden
Met behulp van immunofluorescentie detecteren experts virale antigenen en bepalen ze hun concentratie, identificeren ze virussen, antilichamen en antigenen, hormonen, verschillende stofwisselingsproducten, enzovoort. In dit opzicht worden bij de diagnose van herpes, bof, virale hepatitis, griep en andere infecties luminescente methoden voor het onderzoeken van materialen gebruikt. De microscopische immunofluorescentiemethode maakt het mogelijk om kwaadaardige tumoren te herkennen, ischemische gebieden in het hart te bepalen in de vroege stadia van een hartaanval, enz.
Ultraviolet licht gebruiken
Het is gebaseerd op het vermogen van een aantal stoffen in levende cellen, micro-organismen of vaste, maar ongekleurde, zichtbaar-licht-transparante weefsels om UV-stralen van een bepaalde golflengte te absorberen. Dit is met name typisch voor macromoleculaire verbindingen. Deze omvatten eiwitten, aromatische zuren (methylalanine, tryptofaan, tyrosine, enz.), Nucleïnezuren, piramidale en purinebasen, enzovoort. Ultraviolette microscopie maakt het mogelijk om de lokalisatie en hoeveelheid van deze verbindingen op te helderen. Bij het bestuderen van levende objecten kunnen specialisten veranderingen in hun levensprocessen waarnemen.
Extra
Infraroodmicroscopie wordt gebruikt om objecten te bestuderen die ondoorzichtig zijn voor licht en UV-stralen door ze te absorberenstromingsstructuren waarvan de golflengte 750-1200 nm is. Om deze methode toe te passen, is het niet nodig om de preparaten vooraf aan een chemische behandeling bloot te stellen. In de regel wordt de infraroodmethode gebruikt in antropologie, zoölogie en andere biologische gebieden. Wat de geneeskunde betreft, wordt deze methode voornamelijk gebruikt in de oogheelkunde en neuromorfologie. De studie van volumetrische objecten wordt uitgevoerd met behulp van stereoscopische microscopie. Het ontwerp van de apparatuur stelt u in staat observaties uit te voeren met het linker- en rechteroog onder verschillende hoeken. Ondoorzichtige objecten worden met een relatief lage vergroting (maximaal 120 keer) bekeken. Stereoscopische methoden worden gebruikt in microchirurgie, pathomorfologie en forensische geneeskunde.
Elektronenmicroscopie
Het wordt gebruikt om de structuur van cellen en weefsels op macromoleculaire en subcellulaire niveaus te bestuderen. Elektronenmicroscopie heeft het mogelijk gemaakt om een kwalitatieve sprong voorwaarts te maken op het gebied van onderzoek. Deze methode wordt veel gebruikt in de biochemie, oncologie, virologie, morfologie, immunologie, genetica en andere industrieën. Een significante verhoging van de resolutie van de apparatuur wordt geleverd door de stroom van elektronen die in een vacuüm door elektromagnetische velden gaan. Deze laatste worden op hun beurt gemaakt door speciale lenzen. Elektronen hebben het vermogen om door de structuren van een object te gaan of er met afwijkingen onder verschillende hoeken van te worden gereflecteerd. Als resultaat wordt een weergave gemaakt op het lichtgevende scherm van het instrument. Met transmissiemicroscopie wordt een vlak beeld verkregen, met scanning respectievelijk een volumetrisch beeld.
Noodzakelijke voorwaarden
Het is vermeldenswaard dat het object een speciale voorbereiding ondergaat voordat het elektronenmicroscopisch onderzoek ondergaat. In het bijzonder wordt gebruik gemaakt van fysische of chemische fixatie van weefsels en organismen. Sectie- en biopsiemateriaal wordt bovendien gedehydrateerd, ingebed in epoxyharsen, gesneden met diamanten of glazen messen in ultradunne secties. Daarna worden ze gecontrasteerd en bestudeerd. In een scanning microscoop worden de oppervlakken van objecten onderzocht. Hiervoor worden ze in een vacuümkamer besproeid met speciale stoffen.
