Mikroskopiskās izpētes metodes ir metodes dažādu objektu pētīšanai, izmantojot īpašu aprīkojumu. Tas ļauj mums apsvērt vielu un organismu struktūru, kuru lielums ir ārpus cilvēka acs izšķirtspējas. Rakstā īsi analizēsim mikroskopiskās izpētes metodes.
Vispārīga informācija
Mūsdienīgas mikroskopiskās izmeklēšanas metodes savā praksē izmanto dažādi speciālisti. Starp tiem ir virusologi, citologi, hematologi, morfologi un citi. Galvenās mikroskopiskās izmeklēšanas metodes ir zināmas jau ilgu laiku. Pirmkārt, šī ir viegla objektu apskates metode. Pēdējos gados praksē ir aktīvi ieviestas citas tehnoloģijas. Tādējādi popularitāti ieguvušas fāzu kontrasta, luminiscences, interferences, polarizācijas, infrasarkanās, ultravioletās, stereoskopiskās pētījumu metodes. Visi no tiem ir balstīti uz dažādām īpašībām. Sveta. Turklāt plaši tiek izmantotas elektronu mikroskopiskās izpētes metodes. Šīs metodes ļauj attēlot objektus, izmantojot virzītu lādētu daļiņu plūsmu. Jāpiebilst, ka šādas mācību metodes izmanto ne tikai bioloģijā un medicīnā. Mikroskopiskā metode metālu un sakausējumu izpētei rūpniecībā ir diezgan populāra. Šāds pētījums ļauj novērtēt locītavu uzvedību, izstrādāt tehnoloģijas, lai samazinātu bojājumu iespējamību un palielinātu izturību.
Vieglie ceļi: īpašības
Šādas mikroskopiskās metodes mikroorganismu un citu objektu pētīšanai ir balstītas uz dažādu iekārtu izšķirtspēju. Svarīgi faktori šajā gadījumā ir stara virziens, paša objekta īpašības. Pēdējais jo īpaši var būt caurspīdīgs vai necaurspīdīgs. Atbilstoši objekta īpašībām mainās gaismas plūsmas fizikālās īpašības - spilgtums un krāsa, pateicoties viļņu izplatīšanās amplitūdai un viļņa garumam, plaknei, fāzei un virzienam. Uz šo raksturlielumu izmantošanu balstās dažādas mikroskopiskās izpētes metodes.
Specifikācija
Lai pētītu ar gaismas metodēm, objektus parasti krāso. Tas ļauj identificēt un aprakstīt noteiktas to īpašības. Tas prasa, lai audi būtu fiksēti, jo krāsošana atklās noteiktas struktūras tikai nogalinātajās šūnās. Dzīvās šūnās krāsviela ir izolēta kā vakuole citoplazmā. Tas nekrāso struktūras. Bet ar gaismas mikroskopa palīdzību var izmeklēt arī dzīvos objektus. Šim nolūkam tiek izmantota svarīga studiju metode. Šādos gadījumos tiek izmantots tumšā lauka kondensators. Tas ir iebūvēts gaismas mikroskopā.
Nekrāsotu objektu izpēte
To veic, izmantojot fāzes kontrasta mikroskopiju. Šīs metodes pamatā ir stara difrakcija atbilstoši objekta pazīmēm. Ekspozīcijas procesā tiek atzīmētas fāzes un viļņa garuma izmaiņas. Mikroskopa objektīvā ir caurspīdīga plāksne. Dzīvi vai fiksēti, bet ne krāsaini objekti to caurspīdīguma dēļ gandrīz nemaina caur tiem ejošā stara krāsu un amplitūdu, izraisot tikai viļņu fāzes nobīdi. Bet tajā pašā laikā, izejot cauri objektam, gaismas plūsma novirzās no plāksnes. Rezultātā starp stariem, kas iziet caur objektu un nokļūst gaišajā fonā, parādās viļņu garuma atšķirība. Pie noteiktas vērtības rodas vizuāls efekts - tumšs objekts būs skaidri redzams uz gaiša fona vai otrādi (atbilstoši fāzes plāksnes iezīmēm). Lai to iegūtu, starpībai jābūt vismaz 1/4 no viļņa garuma.
Anoptrālā metode
Tā ir sava veida fāzes kontrasta metode. Anoptrālā metode ietver objektīva izmantošanu ar īpašām plāksnēm, kas maina tikai fona gaismas krāsu un spilgtumu. Tas būtiski paplašina nekrāsotu dzīvo objektu izpētes iespējas. Fāzu kontrasta mikroskopisko pētījumu metodi izmanto mikrobioloģijā, parazitoloģijā augu un dzīvnieku šūnu izpētē,vienkāršākie organismi. Hematoloģijā šo metodi izmanto, lai aprēķinātu un noteiktu asins un kaulu smadzeņu elementu diferenciāciju.
Interferences paņēmieni
Šīs mikroskopiskās izpētes metodes parasti atrisina tās pašas problēmas kā fāzes kontrasta metodes. Tomēr pēdējā gadījumā speciālisti var novērot tikai objektu kontūras. Interferences mikroskopiskās izpētes metodes ļauj izpētīt to daļas, veikt elementu kvantitatīvu novērtējumu. Tas ir iespējams gaismas stara bifurkācijas dēļ. Viena plūsma iet caur objekta daļiņu, bet otra iet garām. Mikroskopa okulārā tie saplūst un traucē. Iegūto fāzu atšķirību var noteikt pēc dažādu šūnu struktūru masas. Secīgi to mērot ar dotajiem refrakcijas rādītājiem, iespējams noteikt nefiksēto audu un dzīvo objektu biezumu, olb altumvielu saturu tajos, sausnas un ūdens koncentrāciju u.c. Saskaņā ar iegūtajiem datiem speciālisti spēj netieši novērtēt membrānas caurlaidību, enzīmu aktivitāti un šūnu metabolismu.
Polarizācija
To veic, izmantojot Nicol prizmas vai plēvveida polaroīdus. Tie ir novietoti starp narkotiku un gaismas avotu. Polarizācijas mikroskopiskās izpētes metode mikrobioloģijā dod iespēju pētīt objektus ar neviendabīgām īpašībām. Izotropās struktūrās gaismas izplatīšanās ātrums nav atkarīgs no izvēlētās plaknes. Šajā gadījumā anizotropās sistēmās ātrums mainās atbilstošigaismas virziens pa objekta šķērsvirziena vai garenasi. Ja refrakcijas lielums gar konstrukciju ir lielāks nekā gar šķērsvirzienu, rodas dubultā pozitīva refrakcija. Tas ir raksturīgs daudziem bioloģiskiem objektiem, kuriem ir stingra molekulārā orientācija. Tie visi ir anizotropi. Šajā kategorijā jo īpaši ietilpst miofibrillas, neirofibrillas, skropstas skropstu epitēlijā, kolagēna šķiedras un citas.
Polarizācijas vērtība
Staru laušanas rakstura un objekta anizotropijas indeksa salīdzinājums ļauj novērtēt struktūras molekulāro organizāciju. Polarizācijas metode darbojas kā viena no histoloģiskajām analīzes metodēm, tiek izmantota citoloģijā utt. Gaismā var pētīt ne tikai krāsainus objektus. Polarizācijas metode ļauj pētīt nekrāsotus un nefiksētus - native - audu sekciju preparātus.
Luminiscences triki
Tie ir balstīti uz dažu objektu īpašībām, kas nodrošina spīdumu spektra zili violetajā daļā vai UV staros. Daudzas vielas, piemēram, olb altumvielas, daži vitamīni, koenzīmi, zāles, ir apveltītas ar primāro (iekšējo) luminiscenci. Citi objekti sāk mirdzēt, kad tiek pievienoti fluorohromi, īpašas krāsvielas. Šīs piedevas selektīvi vai difūzi izplatās atsevišķās šūnu struktūrās vai ķīmiskos savienojumos. Šī īpašība veidoja pamatu luminiscences mikroskopijas izmantošanai histoķīmisko uncitoloģiskie pētījumi.
Lietošanas zonas
Izmantojot imūnfluorescenci, eksperti nosaka vīrusu antigēnus un nosaka to koncentrāciju, identificē vīrusus, antivielas un antigēnus, hormonus, dažādus vielmaiņas produktus utt. Šajā sakarā herpes, cūciņu, vīrusu hepatīta, gripas un citu infekciju diagnostikā tiek izmantotas luminiscences materiālu izmeklēšanas metodes. Mikroskopiskā imunofluorescences metode ļauj atpazīt ļaundabīgos audzējus, noteikt išēmiskus apgabalus sirdī sirdslēkmes sākuma stadijā utt.
Izmantojot ultravioleto gaismu
Tas pamatā ir vairāku vielu, kas ietilpst dzīvās šūnās, mikroorganismos vai fiksētos, bet nekrāsotos, redzamai gaismai caurspīdīgos audos, spēja absorbēt noteikta viļņa garuma UV starus. Tas jo īpaši ir raksturīgi lielmolekulāriem savienojumiem. Tie ir olb altumvielas, aromātiskās skābes (metilalanīns, triptofāns, tirozīns utt.), nukleīnskābes, piramīdas un purīna bāzes utt. Ultravioletā mikroskopija ļauj noskaidrot šo savienojumu lokalizāciju un daudzumu. Pētot dzīvos objektus, speciālisti var novērot izmaiņas to dzīves procesos.
Papildus
Infrasarkano staru mikroskopiju izmanto, lai pētītu objektus, kas ir necaurredzami gaismai un UV stariem, tos absorbējotplūsmas struktūras, kuru viļņa garums ir 750-1200 nm. Lai izmantotu šo metodi, nav nepieciešams iepriekš pakļaut preparātus ķīmiskai apstrādei. Parasti infrasarkano staru metodi izmanto antropoloģijā, zooloģijā un citās bioloģiskajās jomās. Runājot par medicīnu, šo metodi galvenokārt izmanto oftalmoloģijā un neiromorfoloģijā. Tilpuma objektu izpēte tiek veikta, izmantojot stereoskopisko mikroskopiju. Iekārtas dizains ļauj veikt novērojumus ar kreiso un labo aci dažādos leņķos. Necaurredzami objekti tiek pārbaudīti salīdzinoši nelielā palielinājumā (ne vairāk kā 120 reizes). Stereoskopiskās metodes izmanto mikroķirurģijā, patomorfoloģijā un tiesu medicīnā.
Elektronu mikroskopija
To izmanto, lai pētītu šūnu un audu struktūru makromolekulārajā un subcelulārajā līmenī. Elektronu mikroskopija ir devusi iespēju veikt kvalitatīvu lēcienu pētniecības jomā. Šo metodi plaši izmanto bioķīmijā, onkoloģijā, virusoloģijā, morfoloģijā, imunoloģijā, ģenētikā un citās nozarēs. Ievērojamu iekārtu izšķirtspējas pieaugumu nodrošina elektronu plūsma, kas vakuumā iziet cauri elektromagnētiskajiem laukiem. Pēdējie savukārt tiek radīti ar speciālām lēcām. Elektroniem ir iespēja iziet cauri objekta struktūrām vai atspīdēt no tām ar novirzēm dažādos leņķos. Rezultātā instrumenta luminiscējošajā ekrānā tiek izveidots displejs. Izmantojot transmisijas mikroskopiju, tiek iegūts plakans attēls, skenējot attiecīgi tilpuma attēlu.
Nepieciešamie nosacījumi
Ir vērts atzīmēt, ka pirms elektronmikroskopiskās izmeklēšanas objektam tiek veikta īpaša sagatavošana. Jo īpaši tiek izmantota audu un organismu fiziska vai ķīmiska fiksācija. Turklāt sekciju un biopsijas materiāls tiek dehidrēts, iestrādāts epoksīda sveķos, sagriezts ar dimanta vai stikla nažiem īpaši plānās daļās. Tad tās tiek pretstatītas un pētītas. Skenējošā mikroskopā tiek pārbaudītas priekšmetu virsmas. Lai to izdarītu, tās vakuuma kamerā apsmidzina ar īpašām vielām.
