Metodele de cercetare microscopică sunt metode de studiu a unei varietăți de obiecte folosind echipamente speciale. Ne permite să luăm în considerare structura substanțelor și organismelor, a căror amploare depășește rezoluția ochiului uman. În articol, vom analiza pe scurt metodele de cercetare microscopică.
Informații generale
Metode moderne de examinare microscopică sunt folosite în practica lor de diferiți specialiști. Printre aceștia se numără virologi, citologi, hematologi, morfologi și alții. Principalele metode de examinare microscopică sunt cunoscute de mult timp. În primul rând, aceasta este o metodă ușoară de vizualizare a obiectelor. În ultimii ani, alte tehnologii au fost introduse activ în practică. Astfel, metodele de cercetare cu contrast de fază, luminiscente, interferență, polarizare, infraroșu, ultraviolete, stereoscopice au câștigat popularitate. Toate se bazează pe diferite proprietăți. Sveta. În plus, metodele de cercetare cu microscopul electronic sunt utilizate pe scară largă. Aceste metode vă permit să afișați obiecte folosind un flux direcționat de particule încărcate. Trebuie remarcat faptul că astfel de metode de studiu sunt utilizate nu numai în biologie și medicină. Metoda microscopică de studiere a metalelor și aliajelor în industrie este destul de populară. Un astfel de studiu face posibilă evaluarea comportamentului articulațiilor, dezvoltarea tehnologiilor pentru a minimiza probabilitatea de defecțiune și creșterea rezistenței.
Căi ușoare: caracteristici
Astfel de metode microscopice pentru studierea microorganismelor și a altor obiecte se bazează pe diferite rezoluții ale echipamentului. Factorii importanți în acest caz sunt direcția fasciculului, caracteristicile obiectului însuși. Acesta din urmă, în special, poate fi transparent sau opac. În conformitate cu proprietățile obiectului, proprietățile fizice ale fluxului luminos se modifică - luminozitate și culoare, datorită amplitudinii și lungimii de undă, planului, fazei și direcției de propagare a undei. Pe utilizarea acestor caracteristici se bazează diverse metode de cercetare microscopică.
Specificații
Pentru a studia prin metode ușoare, obiectele sunt de obicei pictate. Acest lucru vă permite să identificați și să descrieți anumite proprietăți ale acestora. Acest lucru necesită fixarea țesuturilor, deoarece colorarea va dezvălui anumite structuri numai în celulele ucise. În celulele vii, colorantul este izolat ca vacuolă în citoplasmă. Nu vopsește structuri. Dar cu ajutorul unui microscop cu lumină pot fi examinate și obiecte vii. Pentru aceasta, se folosește o metodă vitală de studiu. În astfel de cazuri, se folosește un condensator cu câmp întunecat. Este încorporat într-un microscop cu lumină.
Studiarea obiectelor nepictate
Se efectuează folosind microscopie cu contrast de fază. Această metodă se bazează pe difracția fasciculului în conformitate cu caracteristicile obiectului. În procesul de expunere, se observă o modificare a fazei și a lungimii de undă. Există o placă translucidă în obiectivul microscopului. Obiectele vii sau fixe, dar nu colorate, datorită transparenței lor, aproape că nu modifică culoarea și amplitudinea fasciculului care trece prin ele, provocând doar o schimbare în faza undei. Dar, în același timp, după ce a trecut prin obiect, fluxul luminos se abate de la placă. Ca urmare, între razele trecute prin obiect și care intră în fundalul luminos, apare o diferență de lungime de undă. La o anumită valoare, apare un efect vizual - un obiect întunecat va fi vizibil clar pe un fundal deschis sau invers (în conformitate cu caracteristicile plăcii de fază). Pentru a o obține, diferența trebuie să fie de cel puțin 1/4 din lungimea de undă.
Metoda anoptral
Este un fel de metodă de contrast de fază. Metoda anoptral presupune folosirea unei lentile cu placi speciale care modifica doar culoarea si luminozitatea luminii de fundal. Acest lucru extinde semnificativ posibilitățile de a studia obiectele vii nevopsite. Metoda de cercetare microscopică cu contrast de fază este utilizată în microbiologie, parazitologie în studiul celulelor vegetale și animale,cele mai simple organisme. În hematologie, această metodă este folosită pentru a calcula și determina diferențierea elementelor din sânge și măduvă osoasă.
Tehnici de interferență
Aceste metode de cercetare microscopică rezolvă, în general, aceleași probleme ca și cele cu contrast de fază. Cu toate acestea, în acest din urmă caz, specialiștii pot observa doar contururile obiectelor. Metodele de cercetare microscopică de interferență vă permit să studiați părțile lor, să efectuați o evaluare cantitativă a elementelor. Acest lucru este posibil datorită bifurcării fasciculului de lumină. Un flux trece prin particula obiectului, iar celăl alt trece. În ocularul unui microscop, ele converg și interferează. Diferența de fază rezultată poate fi determinată de masa diferitelor structuri celulare. Măsurând-o succesiv cu indici de refracție dați, se poate determina grosimea țesuturilor nefixate și a obiectelor vii, conținutul de proteine din acestea, concentrația de substanță uscată și apă etc. În conformitate cu datele obținute, specialiștii sunt capabil să evalueze indirect permeabilitatea membranei, activitatea enzimatică și metabolismul celular.
Polarizare
Se efectuează folosind prisme Nicol sau polaroid-uri filmoase. Ele sunt plasate între medicament și sursa de lumină. Metoda de cercetare microscopică de polarizare în microbiologie face posibilă studierea obiectelor cu proprietăți neomogene. În structurile izotrope, viteza de propagare a luminii nu depinde de planul ales. În acest caz, în sistemele anizotrope, viteza se modifică în conformitate cudirectivitatea luminii de-a lungul axei transversale sau longitudinale a obiectului. Dacă mărimea refracției de-a lungul structurii este mai mare decât de-a lungul celei transversale, se creează o refracție dublă pozitivă. Acest lucru este caracteristic multor obiecte biologice care au o orientare moleculară strictă. Toate sunt anizotrope. Această categorie include în special miofibrile, neurofibrile, cilii din epiteliul ciliat, fibrele de colagen și altele.
Valoare de polarizare
Compararea naturii refracției razelor și a indicelui de anizotropie al obiectului face posibilă evaluarea organizării moleculare a structurii. Metoda polarizării acționează ca una dintre metodele histologice de analiză, este folosită în citologie etc. Nu numai obiectele colorate pot fi studiate în lumină. Metoda de polarizare face posibilă studiul preparatelor necolorate și nefixate - native - ale secțiunilor de țesut.
Trucuri luminescente
Se bazează pe proprietățile unor obiecte de a da o strălucire în partea albastru-violet a spectrului sau în razele UV. Multe substanțe, precum proteinele, unele vitamine, coenzimele, medicamentele, sunt dotate cu luminiscență primară (intrinsecă). Alte obiecte încep să strălucească atunci când se adaugă fluorocromi, coloranți speciali. Acești aditivi se răspândesc selectiv sau difuz în structuri celulare individuale sau compuși chimici. Această proprietate a stat la baza utilizării microscopiei cu luminiscență pentru histochimice șistudii citologice.
Zone de utilizare
Folosind imuno-fluorescența, experții detectează antigenele virale și determină concentrația acestora, identifică viruși, anticorpi și antigeni, hormoni, diferite produse metabolice și așa mai departe. În acest sens, în diagnosticul de herpes, oreion, hepatită virală, gripă și alte infecții, se folosesc metode luminiscente pentru examinarea materialelor. Metoda de imunofluorescență microscopică face posibilă recunoașterea tumorilor maligne, determinarea zonelor ischemice ale inimii în stadiile incipiente ale unui atac de cord etc.
Utilizarea luminii ultraviolete
Se bazează pe capacitatea unui număr de substanțe incluse în celulele vii, microorganisme sau țesuturi fixe, dar necolorate, transparente la lumina vizibilă, de a absorbi razele UV de o anumită lungime de undă. Acest lucru este tipic, în special, pentru compușii macromoleculari. Acestea includ proteine, acizi aromatici (metilalanină, triptofan, tirozină etc.), acizi nucleici, baze piramidale și purinice și așa mai departe. Microscopia ultravioletă face posibilă clarificarea localizării și cantității acestor compuși. Când studiază obiectele vii, specialiștii pot observa schimbări în procesele lor de viață.
Extra
Microscopia cu infraroșu este folosită pentru a studia obiectele care sunt opace la lumină și razele UV prin absorbția acestorastructuri de curgere, a căror lungime de undă este de 750-1200 nm. Pentru a aplica această metodă, nu este necesară expunerea preliminară a preparatelor la tratament chimic. De regulă, metoda infraroșu este utilizată în antropologie, zoologie și alte domenii biologice. În ceea ce privește medicina, această metodă este utilizată în special în oftalmologie și neuromorfologie. Studiul obiectelor volumetrice se realizează cu ajutorul microscopiei stereoscopice. Designul echipamentului vă permite să efectuați observarea cu ochii stângi și drepti în unghiuri diferite. Obiectele opace sunt examinate la o mărire relativ scăzută (de cel mult 120 de ori). Metodele stereoscopice sunt folosite în microchirurgie, patomorfologie și medicina legală.
Microscopia electronică
Este folosit pentru a studia structura celulelor și țesuturilor la nivel macromolecular și subcelular. Microscopia electronică a făcut posibilă realizarea unui s alt calitativ în domeniul cercetării. Această metodă este utilizată pe scară largă în biochimie, oncologie, virologie, morfologie, imunologie, genetică și alte industrii. O creștere semnificativă a rezoluției echipamentului este asigurată de fluxul de electroni care trec în vid prin câmpuri electromagnetice. Acestea din urmă, la rândul lor, sunt create de lentile speciale. Electronii au capacitatea de a trece prin structurile unui obiect sau de a fi reflectați de acestea cu abateri la diferite unghiuri. Ca rezultat, un afișaj este creat pe ecranul luminiscent al instrumentului. Cu microscopia cu transmisie se obține o imagine plană, cu scanare, respectiv, una volumetrică.
Condiții necesare
Este de remarcat faptul că înainte de a fi supus examinării la microscop electronic, obiectul este supus unei pregătiri speciale. În special, se utilizează fixarea fizică sau chimică a țesuturilor și organismelor. Materialul de secțiune și de biopsie, în plus, este deshidratat, încorporat în rășini epoxidice, tăiat cu cuțite de diamant sau sticlă în secțiuni ultrasubțiri. Apoi sunt contrastate și studiate. Într-un microscop de scanare, suprafețele obiectelor sunt examinate. Pentru a face acest lucru, acestea sunt pulverizate cu substanțe speciale într-o cameră cu vid.
