Mikroskopické metódy výskumu sú metódy štúdia rôznych predmetov pomocou špeciálneho vybavenia. Umožňuje nám zvážiť štruktúru látok a organizmov, ktorých veľkosť je mimo rozlíšenia ľudského oka. V článku stručne rozoberieme mikroskopické metódy výskumu.
Všeobecné informácie
Moderné metódy mikroskopického vyšetrenia využívajú vo svojej praxi rôzni odborníci. Sú medzi nimi virológovia, cytológovia, hematológovia, morfológovia a ďalší. Hlavné metódy mikroskopického vyšetrenia sú už dlho známe. V prvom rade ide o svetelnú metódu prezerania predmetov. V posledných rokoch sa do praxe aktívne zavádzajú ďalšie technológie. Fázový kontrast, luminiscenčné, interferenčné, polarizačné, infračervené, ultrafialové, stereoskopické metódy výskumu tak získali popularitu. Všetky sú založené na rôznych vlastnostiach. Sveta. Okrem toho sú široko používané metódy výskumu elektrónového mikroskopu. Tieto metódy umožňujú zobrazovať objekty pomocou smerovaného prúdu nabitých častíc. Treba poznamenať, že takéto metódy štúdia sa používajú nielen v biológii a medicíne. Mikroskopická metóda štúdia kovov a zliatin v priemysle je pomerne populárna. Takáto štúdia umožňuje vyhodnotiť správanie kĺbov, vyvinúť technológie na minimalizáciu pravdepodobnosti zlyhania a zvýšenie pevnosti.
Svetlé cesty: vlastnosti
Takéto mikroskopické metódy na štúdium mikroorganizmov a iných predmetov sú založené na rôznych rozlíšeniach zariadení. Dôležitými faktormi sú v tomto prípade smer lúča, vlastnosti samotného objektu. Tieto môžu byť najmä priehľadné alebo nepriehľadné. V súlade s vlastnosťami objektu sa menia fyzikálne vlastnosti svetelného toku - jas a farba, v dôsledku amplitúdy a vlnovej dĺžky, roviny, fázy a smeru šírenia vlny. Na využití týchto charakteristík sú založené rôzne mikroskopické výskumné metódy.
Specific
Na štúdium svetelnými metódami sa predmety zvyčajne maľujú. To vám umožňuje identifikovať a opísať niektoré z ich vlastností. To si vyžaduje, aby boli tkanivá fixované, pretože farbenie odhalí určité štruktúry iba v usmrtených bunkách. V živých bunkách sa farbivo izoluje ako vakuola v cytoplazme. Nenatiera štruktúry. Ale pomocou svetelného mikroskopu sa dajú skúmať aj živé predmety. Na to sa používa životne dôležitá metóda štúdia. V takýchto prípadoch sa používa tmavý kondenzor. Je zabudovaný do svetelného mikroskopu.
Štúdium nenatretých predmetov
Vykonáva sa pomocou mikroskopie s fázovým kontrastom. Táto metóda je založená na difrakcii lúča v súlade s vlastnosťami objektu. V procese expozície je zaznamenaná zmena fázy a vlnovej dĺžky. V objektíve mikroskopu je priesvitná platňa. Živé alebo pevné, ale nie farebné predmety vďaka svojej priehľadnosti takmer nemenia farbu a amplitúdu lúča, ktorý nimi prechádza, čo vyvoláva iba posun vo vlnovej fáze. Zároveň sa však po prechode cez objekt svetelný tok odchyľuje od dosky. Výsledkom je, že medzi lúčmi prechádzajúcimi objektom a vstupom do svetlého pozadia sa objavuje rozdiel vo vlnovej dĺžke. Pri určitej hodnote sa objaví vizuálny efekt - tmavý objekt bude jasne viditeľný na svetlom pozadí alebo naopak (v súlade s vlastnosťami fázovej dosky). Na jej získanie musí byť rozdiel aspoň 1/4 vlnovej dĺžky.
Anotrálna metóda
Je to druh metódy fázového kontrastu. Anotrálna metóda zahŕňa použitie šošovky so špeciálnymi doskami, ktoré menia iba farbu a jas svetla pozadia. To výrazne rozširuje možnosti štúdia nemaľovaných živých predmetov. Fázovo kontrastná mikroskopická metóda výskumu sa využíva v mikrobiológii, parazitológii pri štúdiu rastlinných a živočíšnych buniek,najjednoduchšie organizmy. V hematológii sa táto metóda používa na výpočet a stanovenie diferenciácie prvkov krvi a kostnej drene.
Techniky rušenia
Tieto mikroskopické metódy výskumu vo všeobecnosti riešia rovnaké problémy ako metódy s fázovým kontrastom. V druhom prípade však môžu špecialisti pozorovať iba obrysy objektov. Interferenčné mikroskopické metódy výskumu umožňujú študovať ich časti, vykonať kvantitatívne hodnotenie prvkov. Je to možné vďaka rozdvojeniu svetelného lúča. Jeden prúd prechádza cez časticu objektu a druhý prechádza okolo. V okuláre mikroskopu sa zbiehajú a rušia. Výsledný fázový rozdiel môže byť určený hmotnosťou rôznych bunkových štruktúr. Postupným meraním s danými indexmi lomu je možné určiť hrúbku nefixovaných tkanív a živých predmetov, obsah bielkovín v nich, koncentráciu sušiny a vody atď. V súlade so získanými údajmi sú odborníci schopný nepriamo vyhodnotiť priepustnosť membrán, aktivitu enzýmov a bunkový metabolizmus.
Polarizácia
Uskutočňuje sa pomocou Nicolových hranolov alebo filmových polaroidov. Sú umiestnené medzi liekom a zdrojom svetla. Polarizačná mikroskopická výskumná metóda v mikrobiológii umožňuje študovať predmety s nehomogénnymi vlastnosťami. V izotropných štruktúrach rýchlosť šírenia svetla nezávisí od zvolenej roviny. V tomto prípade sa v anizotropných systémoch rýchlosť mení v súlade ssmerovanie svetla pozdĺž priečnej alebo pozdĺžnej osi objektu. Ak je veľkosť lomu pozdĺž štruktúry väčšia ako pozdĺž priečnej, vzniká dvojitý kladný lom. To je charakteristické pre mnohé biologické objekty, ktoré majú prísnu molekulárnu orientáciu. Všetky sú anizotropné. Do tejto kategórie patria najmä myofibrily, neurofibrily, riasinky v riasinkovom epiteli, kolagénové vlákna a iné.
Hodnota polarizácie
Porovnanie charakteru lomu lúčov a indexu anizotropie objektu umožňuje vyhodnotiť molekulárnu organizáciu štruktúry. Polarizačná metóda pôsobí ako jedna z histologických metód analýzy, využíva sa v cytológii a pod. Vo svetle možno študovať nielen farebné predmety. Polarizačná metóda umožňuje študovať nefarbené a nefixované - natívne - preparáty tkanivových rezov.
Luminiscenčné triky
Sú založené na vlastnostiach niektorých predmetov, ktoré dávajú žiaru v modrofialovej časti spektra alebo v UV lúčoch. Mnoho látok, ako sú bielkoviny, niektoré vitamíny, koenzýmy, liečivá, sú obdarené primárnou (vnútornou) luminiscenciou. Ostatné predmety začnú žiariť, keď sa pridajú fluorochrómy, špeciálne farbivá. Tieto prísady sa selektívne alebo difúzne šíria do jednotlivých bunkových štruktúr alebo chemických zlúčenín. Táto vlastnosť vytvorila základ pre použitie luminiscenčnej mikroskopie na histochemické acytologické štúdie.
Oblasti použitia
Pomocou imunofluorescencie odborníci zisťujú vírusové antigény a stanovujú ich koncentráciu, identifikujú vírusy, protilátky a antigény, hormóny, rôzne metabolické produkty atď. V tomto ohľade sa pri diagnostike herpesu, mumpsu, vírusovej hepatitídy, chrípky a iných infekcií používajú luminiscenčné metódy na vyšetrenie materiálov. Mikroskopická imunofluorescenčná metóda umožňuje rozpoznať zhubné nádory, určiť ischemické oblasti v srdci v počiatočných štádiách srdcového infarktu atď.
Používanie ultrafialového svetla
Je založená na schopnosti množstva látok obsiahnutých v živých bunkách, mikroorganizmoch alebo fixovaných, ale nezafarbených tkanivách priehľadných pre viditeľné svetlo absorbovať UV žiarenie určitej vlnovej dĺžky. To je typické najmä pre makromolekulové zlúčeniny. Patria sem bielkoviny, aromatické kyseliny (metylalanín, tryptofán, tyrozín atď.), nukleové kyseliny, pyramídové a purínové zásady atď. Ultrafialová mikroskopia umožňuje objasniť lokalizáciu a množstvo týchto zlúčenín. Pri štúdiu živých predmetov môžu špecialisti pozorovať zmeny v ich životných procesoch.
Extra
Infračervená mikroskopia sa používa na štúdium predmetov, ktoré sú nepriepustné pre svetlo a UV žiarenie tým, že ich absorbujetokové štruktúry, ktorých vlnová dĺžka je 750-1200 nm. Na aplikáciu tejto metódy nie je potrebné predbežne vystavovať prípravky chemickému ošetreniu. Infračervená metóda sa spravidla používa v antropológii, zoológii a iných biologických oblastiach. Čo sa týka medicíny, táto metóda sa využíva najmä v oftalmológii a neuromorfológii. Štúdium objemových objektov sa uskutočňuje pomocou stereoskopickej mikroskopie. Konštrukcia zariadenia umožňuje vykonávať pozorovanie ľavým a pravým okom v rôznych uhloch. Nepriehľadné predmety sa skúmajú pri relatívne malom zväčšení (nie viac ako 120-krát). Stereoskopické metódy sa používajú v mikrochirurgii, patomorfológii a súdnom lekárstve.
Elektrónová mikroskopia
Používa sa na štúdium štruktúry buniek a tkanív na makromolekulárnej a subcelulárnej úrovni. Elektrónová mikroskopia umožnila urobiť kvalitatívny skok v oblasti výskumu. Táto metóda je široko používaná v biochémii, onkológii, virológii, morfológii, imunológii, genetike a iných odvetviach. Výrazné zvýšenie rozlíšenia zariadenia poskytuje tok elektrónov, ktoré prechádzajú vo vákuu cez elektromagnetické polia. Tie posledné zase vytvárajú špeciálne šošovky. Elektróny majú schopnosť prechádzať štruktúrami objektu alebo sa od nich odrážať s odchýlkami pod rôznymi uhlami. V dôsledku toho sa na luminiscenčnej obrazovke prístroja vytvorí zobrazenie. Transmisnou mikroskopiou sa získa rovinný obraz, skenovaním, respektíve volumetrický.
Potrebné podmienky
Za zmienku stojí, že pred vyšetrením elektrónovým mikroskopom sa predmet podrobuje špeciálnej príprave. Využíva sa najmä fyzikálna alebo chemická fixácia tkanív a organizmov. Sekčný a bioptický materiál je navyše dehydratovaný, zaliaty do epoxidových živíc, rezaný diamantovými alebo sklenenými nožmi na ultratenké rezy. Potom sa porovnávajú a študujú. V skenovacom mikroskope sa skúmajú povrchy predmetov. Na tento účel sa vo vákuovej komore nastriekajú špeciálnymi látkami.
