Mikroskopické výzkumné metody jsou metody studia různých objektů pomocí speciálního vybavení. Umožňuje nám uvažovat o struktuře látek a organismů, jejichž velikost je mimo rozlišovací schopnost lidského oka. V článku stručně rozebereme mikroskopické výzkumné metody.
Obecné informace
Moderní metody mikroskopického vyšetření používají ve své praxi různí odborníci. Jsou mezi nimi virologové, cytologové, hematologové, morfologové a další. Hlavní metody mikroskopického vyšetření jsou známy již dlouhou dobu. V první řadě se jedná o světelnou metodu prohlížení objektů. V posledních letech se do praxe aktivně zavádějí další technologie. Fázový kontrast, luminiscence, interference, polarizace, infračervené, ultrafialové, stereoskopické metody výzkumu tak získaly popularitu. Všechny jsou založeny na různých vlastnostech. Sveta. Kromě toho jsou široce používány metody výzkumu elektronového mikroskopu. Tyto metody umožňují zobrazovat objekty pomocí směrovaného proudu nabitých částic. Je třeba poznamenat, že takové metody studia se používají nejen v biologii a medicíně. Mikroskopická metoda studia kovů a slitin v průmyslu je poměrně populární. Taková studie umožňuje vyhodnotit chování spojů, vyvinout technologie pro minimalizaci pravděpodobnosti selhání a zvýšení pevnosti.
Světelné cesty: vlastnosti
Takové mikroskopické metody pro studium mikroorganismů a jiných objektů jsou založeny na různých rozlišeních zařízení. Důležitými faktory jsou v tomto případě směr paprsku, vlastnosti samotného objektu. Zejména posledně jmenované mohou být průhledné nebo neprůhledné. V souladu s vlastnostmi předmětu se mění fyzikální vlastnosti světelného toku - jas a barva, vlivem amplitudy a vlnové délky, roviny, fáze a směru šíření vlnění. Na využití těchto charakteristik jsou založeny různé mikroskopické výzkumné metody.
Specific
Pro studium pomocí světelných metod se předměty obvykle malují. To vám umožní identifikovat a popsat určité jejich vlastnosti. To vyžaduje, aby byly tkáně fixovány, protože barvení odhalí určité struktury pouze v usmrcených buňkách. V živých buňkách je barvivo izolováno jako vakuola v cytoplazmě. Nenatírá struktury. Ale pomocí světelného mikroskopu lze zkoumat i živé předměty. K tomu se používá životně důležitá metoda studia. V takových případech se používá tmavý kondenzor. Je zabudován do světelného mikroskopu.
Studium nenatřených předmětů
Provádí se pomocí mikroskopie s fázovým kontrastem. Tato metoda je založena na difrakci paprsku v souladu s vlastnostmi objektu. V procesu expozice je zaznamenána změna fáze a vlnové délky. V objektivu mikroskopu je průsvitná destička. Živé nebo pevné, ale nebarevné předměty díky své průhlednosti téměř nemění barvu a amplitudu paprsku procházejícího jimi, což vyvolává pouze posun ve vlnové fázi. Ale zároveň, když prošel objektem, světelný tok se odchyluje od desky. V důsledku toho se mezi paprsky procházejícími objektem a vstupem do světlého pozadí objeví rozdíl ve vlnové délce. Při určité hodnotě dochází k vizuálnímu efektu - tmavý objekt bude jasně viditelný na světlém pozadí nebo naopak (v souladu s vlastnostmi fázové desky). K jeho získání musí být rozdíl alespoň 1/4 vlnové délky.
Anotrální metoda
Je to druh metody fázového kontrastu. Anotrální metoda zahrnuje použití čočky se speciálními deskami, které mění pouze barvu a jas světla pozadí. To výrazně rozšiřuje možnosti studia nenabarvených živých objektů. Fázově kontrastní mikroskopická metoda výzkumu se využívá v mikrobiologii, parazitologii při studiu rostlinných a živočišných buněk,nejjednodušší organismy. V hematologii se tato metoda používá k výpočtu a stanovení diferenciace prvků krve a kostní dřeně.
Techniky rušení
Tyto mikroskopické výzkumné metody obecně řeší stejné problémy jako ty s fázovým kontrastem. Ve druhém případě však mohou specialisté pozorovat pouze obrysy objektů. Interferenční mikroskopické výzkumné metody umožňují studovat jejich části, provádět kvantitativní hodnocení prvků. To je možné díky rozdvojení světelného paprsku. Jeden proud prochází částicí předmětu a druhý prochází kolem. V okuláru mikroskopu se sbíhají a interferují. Výsledný fázový rozdíl může být určen hmotností různých buněčných struktur. Jeho postupným měřením s danými indexy lomu lze určit tloušťku nefixovaných tkání a živých předmětů, obsah bílkovin v nich, koncentraci sušiny a vody atd. V souladu se získanými údaji jsou specialisté schopen nepřímo vyhodnotit propustnost membrán, aktivitu enzymů a buněčný metabolismus.
Polarizace
Provádí se pomocí Nicolových hranolů nebo filmových polaroidů. Jsou umístěny mezi lékem a zdrojem světla. Polarizační mikroskopická výzkumná metoda v mikrobiologii umožňuje studovat objekty s nehomogenními vlastnostmi. U izotropních struktur nezávisí rychlost šíření světla na zvolené rovině. V tomto případě se v anizotropních systémech rychlost mění v souladu ssměrovost světla podél příčné nebo podélné osy předmětu. Pokud je velikost lomu podél struktury větší než podél příčného, vzniká dvojitý kladný lom. To je charakteristické pro mnoho biologických objektů, které mají striktní molekulární orientaci. Všechny jsou anizotropní. Do této kategorie patří zejména myofibrily, neurofibrily, řasinky v řasinkovém epitelu, kolagenová vlákna a další.
Hodnota polarizace
Porovnání povahy lomu paprsku a indexu anizotropie objektu umožňuje vyhodnotit molekulární organizaci struktury. Polarizační metoda funguje jako jedna z histologických metod rozboru, využívá se v cytologii apod. Na světle lze studovat nejen barevné předměty. Polarizační metoda umožňuje studovat nebarvené a nefixované - nativní - preparáty tkáňových řezů.
Luminiscenční triky
Jsou založeny na vlastnostech některých objektů, které dávají záři v modrofialové části spektra nebo v UV záření. Mnoho látek, jako jsou bílkoviny, některé vitamíny, koenzymy, léky, je obdařeno primární (vlastní) luminiscencí. Jiné předměty začnou svítit, když se přidají fluorochromy, speciální barviva. Tyto přísady se selektivně nebo difúzně šíří do jednotlivých buněčných struktur nebo chemických sloučenin. Tato vlastnost vytvořila základ pro použití luminiscenční mikroskopie pro histochemické acytologické studie.
Oblasti použití
Pomocí imunofluorescence odborníci detekují virové antigeny a určují jejich koncentraci, identifikují viry, protilátky a antigeny, hormony, různé metabolické produkty a tak dále. V tomto ohledu se při diagnostice herpesu, příušnic, virové hepatitidy, chřipky a dalších infekcí používají luminiscenční metody pro vyšetření materiálů. Mikroskopická imunofluorescenční metoda umožňuje rozpoznat zhoubné nádory, určit ischemické oblasti v srdci v časných stádiích infarktu atd.
Pomocí ultrafialového světla
Je založena na schopnosti řady látek obsažených v živých buňkách, mikroorganismech nebo fixovaných, ale nezbarvených tkáních průhledných pro viditelné světlo absorbovat UV paprsky určité vlnové délky. To je typické zejména pro makromolekulární sloučeniny. Patří sem proteiny, aromatické kyseliny (methylalanin, tryptofan, tyrosin atd.), nukleové kyseliny, pyramidové a purinové báze a tak dále. Ultrafialová mikroskopie umožňuje objasnit lokalizaci a množství těchto sloučenin. Při studiu živých objektů mohou specialisté pozorovat změny v jejich životních procesech.
Extra
Infračervená mikroskopie se používá ke studiu objektů, které jsou neprůhledné pro světlo a UV záření tím, že je absorbujetokové struktury, jejichž vlnová délka je 750-1200 nm. Pro aplikaci této metody není potřeba přípravky předběžně vystavovat chemickému ošetření. Infračervená metoda se zpravidla používá v antropologii, zoologii a dalších biologických oborech. Co se týče medicíny, tato metoda se využívá především v oftalmologii a neuromorfologii. Studium objemových objektů se provádí pomocí stereoskopické mikroskopie. Konstrukce zařízení umožňuje provádět pozorování levým a pravým okem v různých úhlech. Neprůhledné předměty jsou zkoumány při relativně malém zvětšení (ne více než 120krát). Stereoskopické metody se používají v mikrochirurgii, patomorfologii a soudním lékařství.
Elektronová mikroskopie
Používá se ke studiu struktury buněk a tkání na makromolekulární a subcelulární úrovni. Elektronová mikroskopie umožnila udělat kvalitativní skok na poli výzkumu. Tato metoda je široce používána v biochemii, onkologii, virologii, morfologii, imunologii, genetice a dalších odvětvích. Výrazné zvýšení rozlišení zařízení zajišťuje tok elektronů, které procházejí ve vakuu elektromagnetickými poli. Ty druhé jsou zase vytvářeny speciálními čočkami. Elektrony mají schopnost procházet strukturami předmětu nebo se od nich odrážet s odchylkami pod různými úhly. Výsledkem je zobrazení na luminiscenční obrazovce přístroje. Transmisní mikroskopií se získá rovinný obraz, skenováním respektive objemový.
Nezbytné podmínky
Za zmínku stojí, že před vyšetřením elektronovým mikroskopem prochází předmět speciální přípravou. Využívá se zejména fyzikální nebo chemické fixace tkání a organismů. Sekční a bioptický materiál je navíc dehydratován, zalitý v epoxidových pryskyřicích, řezán diamantovými nebo skleněnými noži na ultratenké řezy. Poté jsou porovnány a studovány. V rastrovacím mikroskopu se zkoumají povrchy předmětů. K tomu jsou ve vakuové komoře postříkány speciálními látkami.
