Mikroskopai yra naudojami norint žinoti tikslią mikroorganizmų formą, funkcijas ir kitas savybes, kurios yra nematomos plika akimi, tačiau yra svarbios biologiniais aspektais. Žodis mikroskopas yra paimtas iš graikų kalbos žodžio, kuriame „ mikros “ reiškia „mažas“, o „ skopeo “ reiškia „pažvelgti“.
Lęšiai buvo pradėti naudoti Europoje XVI amžiuje . Manoma, kad olandų akinių gamintojai Zacharius Jansenas ir jo tėvas Hansas pirmieji išrado kombinuotą mikroskopą XVI amžiuje. Vėliau Robertas Hooke'as, Anton'as van Leeuwenhoekas, Joseph'as Jackson'as Liste'as ir Ernstas Abbe'as toliau tobulino jį ir išrado Phase Contrast mikroskopą.
Po kelerių metų Ernsto Ruskos ir Maxo Knollo sukurtas elektronų mikroskopas, vietoj matomos šviesos naudojant mikroskopą 'elektronus', kurie padėjo padidinti lęšio skiriamąją gebą kartu su padidintu ir išvalytu organizmo vaizdu.
Vėliau, išradus tunelinio mikroskopo nuskaitymą, pradėtas trimatis vaizdas, kurį sukūrė Gerdas Binnigas ir Heinrichas Rohreris. Šis turinys pateiks svarbius taškus, išskiriančius šviesos mikroskopą nuo elektroninio mikroskopo.
Palyginimo diagrama
| Palyginimo pagrindas | Šviesos mikroskopas | Elektronų mikroskopas |
|---|---|---|
| Sugalvojo | Manoma, kad olandų akinių gamintojai Zacharius Jansenas ir jo tėvas Hansas pirmieji išrado kombinuotą mikroskopą XVI amžiuje. | 1931 m. Fizikas Ernstas Ruska ir vokiečių inžinierius Maxas Knollas. |
| Šaltinis objekto peržiūrai | Matomas šviesos šaltinis. | Įkrautų dalelių, ty elektronų, pluoštas. |
| Naudotas objektyvas | Stikliniai lęšiai. | Elektromagnetiniai lęšiai. |
| Didinimas | 1000X. | 10 000 000X. |
| Sprendžiamoji galia | 0, 2um. | 0, 5nm. |
| Ekranas | Projekcinis ekranas. | Fluorescencinis ekranas. |
| Įtampa | Nereikia aukštos įtampos elektros. | Reikia aukštos įtampos elektros srovės (apie 50 000 voltų ir daugiau). |
| Vėsinimo sistema | Nereikalaujama aušinimo sistemos. | Jis turi aukštą aušinimo sistemą, kad pašalintų šilumą, kurią sukuria aukštos įtampos elektros srovė. |
| Paruošimas | Mėginio paruošimas yra greitas ir paprastas. | Kompleksinis pasiruošimas. |
| Gijų | Nenaudota gijų. | Naudojamas volframo siūlas. |
| Spinduliuotės nutekėjimas | Nėra radiacijos pavojaus. | Yra radiacijos nutekėjimo rizika. |
| Prieinamumas | Lengvai prieinamas ir pigesnis tarifas. | Nelengvai prieinamas ir brangus. |
| Matomumas | Galima pamatyti gyvus, taip pat mirusiųjų pavyzdžius. | Galima žiūrėti tik į negyvus (fiksuotus) organizmus. |
| Ištirti išsamią organizmo struktūrą yra sunku. | Gauta 3D struktūra, dėl kurios nesunku ištirti organizmų struktūrines ir kitas detales. | |
| Gaunama natūrali bandinio spalva. | Gaunamas tik nespalvotas vaizdas. | |
| Vaizdą galima pamatyti tiesiogiai. | Vaizdas matomas tik fluorescenciniame ekrane. |
Apšvietimo mikroskopo apibrėžimas
Priemonė, naudojama laboratorijose mažesniems organizmams stebėti ir tirti, vadinama mikroskopu. Šviesos mikroskopą sudaro okuliaras (akies lęšis), vamzdelis, stambus fokusavimas, smulkus fokusavimas, skiriamasis nosies fragmentas, objektyvas, scenos spaustukai, diafragma, veidrodis, šviesos šaltinis, kondensatorius, trys ar keturi objektyvai.
Šviesos mikroskopu kaip šaltiniu naudojamas objektas, kartu su stikliniais / skaidriais lęšiais ir projekcijos ekranu, kaip šaltiniu. Kadangi šiuos mikroskopus lengva valdyti, jie yra lengvai ir lengvai naudojami. Juos dažniausiai galima pamatyti mokyklose, kolegijų laboratorijose, gydytojų klinikose.
Mikroskopas pagrįstas jo skiriamąja galia, padidinimu, objektyvais, naudojamais objekto apžiūrai. „Skiriamoji galia“ yra svarbiausia, tai yra gebėjimas aiškiai atskirti du labai mažus ir glaudžiai susijusius objektus. Kuo mažesnis atstumas tarp objektų, tuo tikslesnis bus rezultatas.
Šviesos mikroskopas, dar vadinamas optiniu mikroskopu, gali būti klasifikuojamas kaip paprastas ir sudėtinis mikroskopas. Paprasto tipo objektyvai, tokie kaip didinamasis stiklas, naudojami tik tuo atveju, kai sudėtinio tipo objektyvai yra naudojami objektyvams aiškiai padidinti.
Šviesos (junginio) mikroskopo tipai
- Ryškio lauko mikroskopas.
- Tamsaus lauko mikroskopas.
- Fazinis kontrastinis mikroskopas.
- Fluorescencinis mikroskopas.
- Diferencinių trukdžių kontrastinis mikroskopas.
- Konfokalinis mikroskopas.
- Ultravioletinis mikroskopas.
Privalumai ir trūkumai
Toliau pateikiami šviesos mikroskopo privalumai ir trūkumai
Privalumai
- Lengvai prieinamas, pigesnis, paprastas naudoti.
- Galima pamatyti gyvus ir negyvus organizmus.
- Nėra padidinimo efekto.
- Gaunama natūrali mėginio spalva.
- Nereikia aukštos įtampos elektros.
- Vaizdą galima pamatyti tiesiogiai.
Trūkumai
- Didinimas tik iki 1000X.
- Skyrimo galia tik 0, 2um.
- Neįmanoma pateikti labai mažų organizmų informacijos ir struktūrinės informacijos.
- Šviesa neina tiksliai tiesiu keliu.
- Kartais mėginio paruošimas gali jį sutrikdyti.
- Nors joje pateikiama išsami informacija apie biomolekulių ir biomolekulinių kompleksų morfologiją, tačiau ji negali pateikti informacijos apie atskirą atomą.
Elektroninio mikroskopo apibrėžimas
Šiais laikais mokslininkai ir tyrimų laboratorijose elektronų mikroskopą naudoja labai plačiai, kad gautų gilių žinių apie net mažiausius mikroorganizmus ir išsamiai ištirtų visas jų savybes. Kaip rodo pavadinimas, elektronų mikroskopas objektams peržiūrėti naudoja elektronus, o ne matomą šviesos šaltinį.
Elektronų mikroskopai yra pažangiausias mikroskopų tipas. 1920 m. Buvo pripažinta, kad elektronai, judėdami vakuume, elgiasi kaip „šviesa“. Jie eina tiesiomis linijomis ir pasižymi bangos savybėmis, kurių bangos ilgis yra daug trumpesnis nei matomos šviesos.
Elektronų mikroskopo tipai
- Nuskaitytas elektroninis mikroskopas (SEM).
- Transmisijos elektronų mikroskopas (TEM).
- Nuskaitymo perdavimo elektroninis mikroskopas.
- Fokusuotas jonų pluoštas ir elektronų mikroskopas.
Privalumai ir trūkumai
Toliau pateikiami elektronų mikroskopo pranašumai ir trūkumai
Privalumai
- Skiriamąją galią, mažesnę kaip 0, 5 nm, kuri yra daugiau nei 400 kartų geresnė nei įprasto šviesos mikroskopo.
- Padidinimas 10 000 000 kartų.
- Gaunamas 3D vaizdas
- Bangos ilgis yra 100 000 kartų trumpesnis nei matomos šviesos, taigi, aiškumas yra daug didesnis.
- Kadangi skiriamoji geba yra tik 0, 2 nm, elektroninis mikroskopas sukuria išsamų ląstelių viduje esančių organelių vaizdą.
Trūkumai
- Gaminami tik nespalvoti vaizdai.
- Kompleksinis operacinis.
- Per brangu, nėra lengvai prieinama.
- Galima žiūrėti tik į negyvus (fiksuotus) organizmus.
- Vaizdas matomas tik fluorescenciniame ekrane.
- Spinduliuotės nutekėjimo rizika.
Pagrindiniai šviesos mikroskopo ir elektronų mikroskopo skirtumai
Toliau pateikiami pagrindiniai šviesos mikroskopo ir elektroninio mikroskopo skirtumai:
- Šviesos mikroskopas naudoja matomą šviesą, o elektronų mikroskopas - elektronus (įkrautų dalelių pluoštą), norėdamas pamatyti objektą.
- Padidinimo ir skiriamoji geba taip pat skiriasi, todėl šviesos mikroskopo padidinimas yra maždaug 1000 kartų, skiriamoji geba yra 0, 2, o elektronų mikroskopo padidinimas yra 10 000 000 kartų, o skiriamoji geba yra iki 0, 5 nm .
- Šviesos mikroskopo projekciniame ekrane ir stikliniuose lęšiuose naudojami, bet elektronų mikroskopu - fluorescencinis ekranas ir elektromagnetinis ekranas.
- Gaunamos gyvos ir natūralios bandinio spalvos, tačiau gaunami negyvi (fiksuoti), nespalvoti, bet 3D vaizdai .
- Šviesos mikroskopus lengva valdyti, jie yra pigesni ir lengvai prieinami, elektroninis mikroskopas yra brangus ir nėra lengvai valdomas.
- Manoma, kad olandų akinių gamintojai Zacharius Jansenas ir jo tėvas Hansas pirmieji išrado kombinuotą mikroskopą XVI amžiuje, o elektronų mikroskopą 1931 m . Išrado fizikas Ernstas Ruska ir vokiečių inžinierius Maxas Knollas .
- Elektros mikroskopu kartu su aušinimo sistema reikalinga aukšta įtampa, kuri yra apie 50 000 ir daugiau, kartu su aušinimo sistema, kuri reikalinga dėl aukštos įtampos generuojamos šilumos pašalinimui. Šviesos mikroskopo atveju tokio reikalavimo nėra.
- Volframo siūlas naudojamas elektroniniame mikroskope, net jei yra nuotėkio pavojus, tuo tarpu šviesos mikroskopu nėra radiacijos.
Išvada
Nors abu mikroskopai yra svarbūs ir turi tam tikrų teigiamų bei neigiamų veiksnių, šiais laikais elektronų mikroskopus mokslininkai plačiai naudoja tyrimų laboratorijoje, norėdami atlikti išsamų organizmų tyrimą, tuo tarpu šviesos mikroskopus naudoja mokyklos, kolegijos, kelio laboratorijos, norėdamos apžiūrėti organizmus, kurie yra lengvai per ją matomi.
Dar anksčiau mes nežinojome apie tokias ligas kaip tuberkuliozė, vidurių šiltinė, dizenterija, tymai ir kt., Taip pat jų priežastis ir gydymo būdus, tačiau nuo mikroskopo išradimo laiko mokslininkai sugebėjo jas išspręsti.
