Микроскопия

Микроскопия – метод исследования микрообъектов, клеток и их органоидов с помощью специального оптического прибора – микроскопа. Микроскоп дает возможность различать структуры с расстоянием между элементами до 0,20 мкм, определять форму, размеры, строение и многие другие характеристики изучаемых микрообъектов. Применяют световую, электронную и рентгеновскую микроскопию.

Обычный световой микроскоп увеличивает в несколько тысяч раз. Как и для любого оптического прибора, так и для светового микроскопа существует предел разрешающей способности, который влияет на выбор увеличений, получаемых с его помощью. Увеличения от 500 NA до 1000 NА (NA – числовая апертура, указывается в маркировке объектива) называют полезными, поскольку при таких увеличениях глаз наблюдателя способен различать все элементы структуры микрообъекта, разрешаемые микроскопом. Поэтому, выбирая микроскоп, не стоит забывать о том, что при увеличении 1000 NА исчерпываются возможности микроскопа по разрешающей способности. Таким образом, при увеличениях свыше 1000 NА глаз наблюдателя будет просто не способен различить какие бы то ни было новые детали строения объекта и получить новую полезную информацию, и даже более того, качество изображения, его яркость и контрастность в таком случае будут ухудшаться; и, тем не менее, иногда такие увеличения могут быть необходимы для микрофотографии, при проектировании изображений на экран и в некоторых других случаях. Для увеличения числовой апертуры объектива используют иммерсионные жидкости, что соответственно позволяет несколько увеличить разрешающую способность объектива. Таким образом, если числовая апертура сухого объектива не превышает значения 1.0, а соответственно полезные увеличения микроскопа не превышает 1000х, то числовая апертура качественного иммерсионного объектива может достигать значения 1.4, а полезное увеличение микроскопа – 1400х.

Значительно более высокими разрешающей способностью и, следовательно, полезным увеличением (десятки и сотни тысяч раз), чем у светового микроскопа, обладает электронный микроскоп, в котором увеличенное изображение получается не с помощью световых лучей, а с помощью потока электронов, а стеклянные линзы заменены электромагнитными полями. Не так давно также разработано новую систему растрового, или сканирующего, электронного микроскопа, с помощью которого можно получить объемное изображение биологического объекта.

Среди обычных световых микроскопов наиболее часто встречается биологический микроскоп, применяющийся для исследования прозрачных микрообъектов в проходящем свете.

Легкие кошки, тонкий срез. При а) 40х, б) 100х, в) 400х, г) 1000х увеличении (Фотографии сделаны на микроскопе Konus Academyкамерой eTREK MDC560)

Существуют также стереомикроскопы, которые позволяют получать трехмерные изображения. Помимо объемного изображения еще одно преимущество стереомикроскопов – это большое рабочее расстояние. Стереоскопический микроскоп предназначен для ювелирных, радиотехнических, ремонтных работ и др., для использования в биологии, минералогии, а также в других областях науки и техники.

В последнее время появилось много цифровых USB микроскопов, предназначенных для вывода увеличенного изображения на экран монитора. Такие микроскопы отличаются своей компактностью и многофункциональностью. Многие из них обеспечивают очень хорошее качество, и при этом имеют достаточно небольшую стоимость.

Еще одна новинка на рынке – недорогие детские микроскопы, способствующие изучению такого удивительного живого микромира Вашими детьми! Конечно же, такие микроскопы являются наиболее простыми. Данный оптический прибор следует рассматривать как обучающий и познавательный, но не профессиональный. Главное преимущество таких микроскопов – их очень приемлемая стоимость, а значит, практически каждый ребенок может получить такой замечательный подарок. Но низкая стоимость, как правило, обусловлена использованием пластиковых линз, а не стеклянных, что сказывается на качестве изображения. Детский микроскоп часто комплектуется различными готовыми препаратами для изучения и другими аксессуарами, отличается современным и ярким дизайном. Детский микроскоп позволит Вашему ребенку рассматривать насекомых, растения, и даже некоторые бактерии.

Также микроскопы можно классифицировать по количеству окуляров. Существуют монокулярные микроскопы, обеспечивающие наблюдение только одним глазом, бинокулярные – наблюдение двумя глазами, и тринокулярные – наблюдение осуществляется двумя глазами, а третий окуляр создан специально для USB-камер.

Лапка домашней мухи. При а) 40х, б) 100х, в) 400х увеличении (Фотографии сделаны на микроскопе Konus Academyкамерой eTREK MDC560)

В зависимости от строения микроскопов различают следующие виды световой микроскопии: фазово-контрастная, интерференционная, флуоресцентная, поляризационная, микроскопия в темном поле, ультрафиолетовая и другие.

Фазово-контрастная микроскопия предоставляет возможность наблюдать неокрашенные живые микроорганизмы, клетки ткани.

Интерференционная микроскопия предназначена для исследования неокрашенных прозрачных структур, а также вычисления их сухой массы.

Флуоресцентная микроскопия (люминесцентная) предоставляет возможность изучать функционально-морфологические изменения клеток и их отдельных структур в разных функциональных состояниях, различая живые и мертвые клетки и тп.

Поляризационная микроскопия применяется для исследования анизотропных структур, которым свойственно двойное преломление лучей.

Микроскопия в темном поле применяется для наблюдения разнообразных живых клеток, невидимых в светлом поле объектива.

Ультрафиолетовая микроскопия дает возможность качественно и количественно выявить состав клеток (нуклеиновые кислоты и др. вещества) на основании особенностей поглощения ультрафиолетовых лучей.