Μικροσκόπιο φωτός και ηλεκτρονικό μικροσκόπιο

Εάν μιλήσετε σε μια ομάδα κυτταρικών βιολόγων για το τι τους αρέσει περισσότερο στη δουλειά τους, θα μπορούσατε να ανακαλύψετε ότι όλα συνοψίζονται σε ένα πράγμα:είναι όλοι κρυφά geeks με μικροσκόπιο. Αυτό που πραγματικά απολαμβάνουν είναι να κάθονται σε ένα μικρό, σκοτεινό δωμάτιο για ώρες ολόκληρες, επικοινωνώντας με τον τύπο κυττάρων που προτιμούν μέσω του φακού ενός υπέροχου μικροσκοπίου. Αυτό μπορεί να φαίνεται περίεργο, αλλά τα κύτταρα, όπως το ζωντανό βιτρό, μπορεί να είναι μάλλον όμορφα.

Μικροσκόπια φωτός

Τα μικροσκόπια φωτός είναι ο πιο κοινός τύπος μικροσκοπίου μαθητή. Ένα ελαφρύ μικροσκόπιο επιτρέπει στον χρήστη να δει μια μεγεθυμένη εικόνα περνώντας ορατό φως μέσα από το δείγμα (το βιολογικό δείγμα που κοιτάτε) και λυγίζοντας το μέσω του συστήματος φακών. Η μικροσκοπία φωτός έχει το πλεονέκτημα ότι μπορεί να γίνει σε ζωντανά κύτταρα, επιτρέποντας στους ερευνητές να παρατηρούν κύτταρα που κάνουν τις συνήθεις λειτουργίες τους (όπως μεταναστεύσεις ή διαίρεση) κάτω από το μικροσκόπιο.

Τα μικροσκόπια Brightfield είναι κοινά στα φοιτητικά εργαστήρια, πράγμα που σημαίνει ότι το ορατό φως περνά μέσα από το δείγμα και χρησιμοποιείται αμέσως για τη δημιουργία μιας εικόνας χωρίς καμία αλλαγή. Το μικροσκόπιο φωτός που είναι λίγο πιο προηγμένο χρησιμοποιεί οπτικές μεθόδους για την ενίσχυση της αντίθεσης, καθιστώντας ευκολότερη την προβολή χαρακτηριστικών σε κύτταρα και ιστούς.

Η μικροσκοπία φθορισμού είναι ένας τύπος μικροσκοπίας φωτός που χρησιμοποιείται για την απεικόνιση δειγμάτων που φθορίζουν (απορροφούν ένα μήκος κύματος φωτός και εκπέμπουν ένα άλλο). Τα φθορίζοντα μόρια διεγείρονται από φως ενός μήκους κύματος και το φως διαφορετικού μήκους κύματος που παράγουν συλλέγεται και χρησιμοποιείται για να σχηματίσει μια εικόνα. Τις περισσότερες φορές, το τμήμα ενός κυττάρου ή ιστού που θέλουμε να εξετάσουμε δεν είναι εγγενώς φθορίζον και πρέπει να φέρει ετικέτα με φθορίζουσα χρωστική ή ετικέτα πριν εξεταστεί στο μικροσκόπιο.

Ηλεκτρονικά μικροσκόπια

Πέρα από τις προσεγγίσεις που περιγράψαμε παραπάνω, αρκετοί τύποι μικροσκοπίου φωτός αιχμής μπορούν να παρέχουν εικόνες εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης. Ωστόσο, εάν θέλετε να δείτε κάτι πολύ μικρό σε πολύ υψηλή ανάλυση, ίσως θέλετε να δοκιμάσετε την ηλεκτρονική μικροσκοπία, η οποία είναι μια δοκιμασμένη και αληθινή τεχνική.

Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια διαφέρουν από τα μικροσκόπια φωτός στο ότι δημιουργούν μια εικόνα ενός δείγματος χρησιμοποιώντας μια δέσμη ηλεκτρονίων αντί για φως. Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια μπορούν να παράγουν εικόνες υψηλότερης ανάλυσης από τα συνηθισμένα μικροσκόπια φωτός, επειδή τα ηλεκτρόνια έχουν μικρότερο μήκος κύματος από το ορατό φως. Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια μπορούν να εξετάσουν όχι μόνο ολόκληρα κύτταρα, αλλά και κυτταρικά στοιχεία και διαμερίσματα μέσα σε αυτά.

Ωστόσο, για να λειτουργήσει το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, τα υλικά πρέπει να τοποθετούνται υπό κενό (και συνήθως παρασκευάζονται μέσω μιας εκτεταμένης διαδικασίας στερέωσης). Εξαιτίας αυτού, τα ζωντανά κύτταρα δεν μπορούν να  οπτικοποιηθούν.

Τα βακτήρια της σαλμονέλας εμφανίζονται σε μια φωτεινή μικρογραφία (αριστερά) και μια εικόνα ηλεκτρονικού μικροσκοπίου (δεξιά) (δεξιά). Στην εικόνα μικροσκοπίου φωτός, τα βακτήρια εμφανίζονται ως μικρές μωβ κουκκίδες, ωστόσο στο ηλεκτρονικό μικρογράφημα, το σχήμα και η τραχύτητα της επιφάνειας τους, καθώς και τα χαρακτηριστικά των ανθρώπινων κυττάρων που προσπαθούν να μολύνουν, είναι ξεκάθαρα ορατά.

Η ηλεκτρονική μικροσκοπία χωρίζεται σε δύο κατηγορίες. Μια δέσμη ηλεκτρονίων περνά εμπρός και πίσω στην επιφάνεια ενός κυττάρου ή ιστού σε ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης (SEM), παρέχοντας μια λεπτομερή εικόνα της τρισδιάστατης επιφάνειας. Η εικόνα των βακτηρίων Salmonella στα δεξιά, πάνω, λήφθηκε χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική μικροσκοπίας.

Το υλικό κόβεται σε εξαιρετικά λεπτές φέτες (για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας μια κοπτική ακμή διαμαντιού) πριν από την απεικόνιση στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης (TEM) και η δέσμη ηλεκτρονίων διέρχεται μέσα από τη φέτα αντί να ξεπεράσει την επιφάνειά της. Το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης (TEM) χρησιμοποιείται συχνά για την παραγωγή ακριβών εικόνων της εσωτερικής αρχιτεκτονικής των κυττάρων.

Διαφορά μεταξύ μικροσκοπίου φωτός και ηλεκτρονικού μικροσκοπίου

Μικροσκόπια και φακοί

Τα κύτταρα ποικίλλουν σε μέγεθος, αν και συνήθως είναι αρκετά μικρά. Ένα τυπικό ανθρώπινο ερυθρό αιμοσφαίριο, για παράδειγμα, έχει διάμετρο περίπου οκτώ μικρόμετρα (0,008 χιλιοστά). Για να βάλουμε τα πράγματα στη θέση τους, η κεφαλή μιας καρφίτσας έχει διάμετρο περίπου ένα χιλιοστό, επομένως περίπου 125 ερυθρά αιμοσφαίρια μπορεί να παραταχθούν σε μια σειρά κατά μήκος της. Μεμονωμένα κύτταρα, με λίγες εξαιρέσεις, δεν είναι ορατά με το ανθρώπινο μάτι, επομένως οι επιστήμονες πρέπει να βασίζονται σε μικροσκόπια.

Το μικροσκόπιο είναι μια συσκευή που μεγεθύνει αντικείμενα που διαφορετικά θα ήταν πολύ μικρά για να τα δει κανείς, με αποτέλεσμα μια εικόνα που κάνει το αντικείμενο να φαίνεται μεγαλύτερο. Η πλειονότητα των φωτογραφιών κυττάρων λαμβάνονται με μικροσκόπιο και αυτές οι εικόνες αναφέρονται ως μικρογραφίες.

Συμπέρασμα

Η σελίδα περιέχει όλες τις κρίσιμες πληροφορίες που χρειάζεται να γνωρίζει ένας μαθητής για το μικροσκόπιο φακού και το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σε βασικό επίπεδο, όπως το μικροσκόπιο φωτός, το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο και τη διαφορά μεταξύ τους, μεταξύ άλλων. Αυτός είναι ένας ζωτικής σημασίας εξοπλισμός για τη λήψη μικροσκοπίων.