Mikroskopische Forschungsmethoden sind Methoden zur Untersuchung einer Vielzahl von Objekten mit speziellen Geräten. Es ermöglicht uns, die Struktur von Substanzen und Organismen zu betrachten, deren Größe die Auflösung des menschlichen Auges übersteigt. In dem Artikel werden wir kurz mikroskopische Forschungsmethoden analysieren.
Allgemeine Informationen
Moderne Methoden der mikroskopischen Untersuchung werden in ihrer Praxis von verschiedenen Spezialisten eingesetzt. Unter ihnen sind Virologen, Zytologen, Hämatologen, Morphologen und andere. Die wichtigsten Methoden der mikroskopischen Untersuchung sind seit langem bekannt. Zunächst einmal ist dies eine leichte Methode zum Betrachten von Objekten. In den letzten Jahren wurden weitere Technologien aktiv in die Praxis eingeführt. Daher haben Phasenkontrast-, Lumineszenz-, Interferenz-, Polarisations-, Infrarot-, Ultraviolett- und stereoskopische Forschungsmethoden an Popularität gewonnen. Alle basieren auf verschiedenen Eigenschaften. Sveta. Darüber hinaus sind elektronenmikroskopische Untersuchungsmethoden weit verbreitet. Mit diesen Methoden können Sie Objekte mithilfe eines gerichteten Stroms geladener Teilchen anzeigen. Es sollte beachtet werden, dass solche Studienmethoden nicht nur in Biologie und Medizin verwendet werden. Die mikroskopische Methode zur Untersuchung von Metallen und Legierungen in der Industrie ist sehr beliebt. Eine solche Studie ermöglicht es, das Verh alten von Gelenken zu bewerten, Technologien zu entwickeln, um die Ausfallwahrscheinlichkeit zu minimieren und die Festigkeit zu erhöhen.
Lichtwege: Eigenschaften
Solche mikroskopischen Methoden zur Untersuchung von Mikroorganismen und anderen Objekten basieren auf unterschiedlichen Auflösungen der Geräte. Wichtige Faktoren sind in diesem Fall die Richtung des Strahls, die Eigenschaften des Objekts selbst. Insbesondere letztere können transparent oder opak sein. Entsprechend den Eigenschaften des Objekts ändern sich die physikalischen Eigenschaften des Lichtstroms - Helligkeit und Farbe aufgrund von Amplitude und Wellenlänge, Ebene, Phase und Richtung der Wellenausbreitung. Verschiedene mikroskopische Forschungsmethoden basieren auf der Nutzung dieser Merkmale.
Besonderheiten
Um mit Lichtmethoden zu studieren, werden Objekte normalerweise gem alt. Auf diese Weise können Sie bestimmte ihrer Eigenschaften identifizieren und beschreiben. Dies erfordert, dass die Gewebe fixiert werden, da die Färbung bestimmte Strukturen nur in abgetöteten Zellen erkennen lässt. In lebenden Zellen wird der Farbstoff als Vakuole im Zytoplasma isoliert. Es m alt keine Strukturen. Aber mit Hilfe eines Lichtmikroskops können auch lebende Objekte untersucht werden. Dazu wird eine lebenswichtige Studienmethode verwendet. In solchen Fällen wird ein Dunkelfeldkondensor verwendet. Es ist in ein Lichtmikroskop eingebaut.
Unbem alte Objekte studieren
Es wird mit Phasenkontrastmikroskopie durchgeführt. Dieses Verfahren basiert auf der Beugung des Strahls entsprechend den Merkmalen des Objekts. Bei der Belichtung wird eine Phasen- und Wellenlängenänderung festgestellt. Im Mikroskopobjektiv befindet sich eine durchscheinende Platte. Lebende oder feste, aber nicht farbige Objekte ändern aufgrund ihrer Transparenz fast nicht die Farbe und Amplitude des durch sie hindurchtretenden Strahls, was nur eine Verschiebung der Wellenphase hervorruft. Aber gleichzeitig weicht der Lichtfluss nach dem Durchgang durch das Objekt von der Platte ab. Infolgedessen tritt zwischen den durch das Objekt hindurchgetretenen und in den hellen Hintergrund eintretenden Strahlen ein Unterschied in der Wellenlänge auf. Bei einem bestimmten Wert tritt ein visueller Effekt auf - ein dunkles Objekt ist vor einem hellen Hintergrund deutlich sichtbar oder umgekehrt (gemäß den Merkmalen der Phasenplatte). Dazu muss die Differenz mindestens 1/4 der Wellenlänge betragen.
Anoptrale Methode
Es ist eine Art Phasenkontrastverfahren. Bei der anoptralen Methode wird eine Linse mit speziellen Platten verwendet, die nur die Farbe und Helligkeit des Hintergrundlichts ändern. Dies erweitert die Möglichkeiten, unbem alte lebende Objekte zu untersuchen, erheblich. Die phasenkontrastmikroskopische Forschungsmethode wird in der Mikrobiologie, Parasitologie bei der Untersuchung von Pflanzen- und Tierzellen,die einfachsten Organismen. In der Hämatologie wird diese Methode verwendet, um die Differenzierung von Blut- und Knochenmarkselementen zu berechnen und zu bestimmen.
Interferenztechniken
Diese mikroskopischen Forschungsmethoden lösen im Allgemeinen die gleichen Probleme wie Phasenkontrast-Methoden. Im letzteren Fall können Spezialisten jedoch nur die Konturen von Objekten beobachten. Interferenzmikroskopische Forschungsmethoden ermöglichen es Ihnen, ihre Teile zu untersuchen und eine quantitative Bewertung der Elemente durchzuführen. Dies ist aufgrund der Bifurkation des Lichtstrahls möglich. Ein Strom geht durch das Partikel des Objekts und der andere geht daran vorbei. Im Okular eines Mikroskops konvergieren sie und interferieren. Die resultierende Phasendifferenz kann durch die Masse verschiedener Zellstrukturen bestimmt werden. Durch sukzessives Messen mit gegebenen Brechungsindizes ist es möglich, die Dicke von nicht fixierten Geweben und lebenden Objekten, den Proteingeh alt in ihnen, die Konzentration von Trockensubstanz und Wasser usw. zu bestimmen. In Übereinstimmung mit den erh altenen Daten sind Spezialisten in der Lage, Membranpermeabilität, Enzymaktivität und Zellstoffwechsel indirekt zu bewerten.
Polarisation
Es wird mit Nicol-Prismen oder dünnen Polaroids durchgeführt. Sie werden zwischen dem Medikament und der Lichtquelle platziert. Die polarisationsmikroskopische Untersuchungsmethode in der Mikrobiologie ermöglicht es, Objekte mit inhomogenen Eigenschaften zu untersuchen. Bei isotropen Strukturen hängt die Lichtausbreitungsgeschwindigkeit nicht von der gewählten Ebene ab. Dabei ändert sich bei anisotropen Systemen die Geschwindigkeit entsprechendRichtwirkung des Lichts entlang der Quer- oder Längsachse des Objekts. Wenn die Brechung entlang der Struktur größer ist als entlang der Querstruktur, wird eine doppelte positive Brechung erzeugt. Dies ist charakteristisch für viele biologische Objekte, die eine strikte molekulare Ausrichtung haben. Sie sind alle anisotrop. Zu dieser Kategorie gehören insbesondere Myofibrillen, Neurofibrillen, Flimmerhärchen im Flimmerepithel, Kollagenfasern und andere.
Polarisationswert
Der Vergleich der Art der Strahlenbrechung und des Anisotropieindex des Objekts ermöglicht die Bewertung der molekularen Organisation der Struktur. Die Polarisationsmethode gilt als eine der histologischen Analysemethoden, wird in der Zytologie usw. verwendet. Nicht nur farbige Objekte können im Licht untersucht werden. Das Polarisationsverfahren ermöglicht die Untersuchung von ungefärbten und unfixierten - nativen - Präparationen von Gewebeschnitten.
Leuchtende Tricks
Sie basieren auf den Eigenschaften einiger Objekte, im blau-violetten Teil des Spektrums oder in UV-Strahlen zu leuchten. Viele Substanzen, wie Proteine, einige Vitamine, Coenzyme, Medikamente, sind mit primärer (intrinsischer) Lumineszenz ausgestattet. Andere Objekte beginnen zu leuchten, wenn Fluorochrome, spezielle Farbstoffe, hinzugefügt werden. Diese Zusatzstoffe verteilen sich selektiv oder diffus auf einzelne Zellstrukturen oder chemische Verbindungen. Diese Eigenschaft bildete die Grundlage für den Einsatz der Lumineszenzmikroskopie für histochemische undzytologische Untersuchungen.
Einsatzgebiete
Mit Hilfe der Immunfluoreszenz detektieren Experten virale Antigene und bestimmen deren Konzentration, identifizieren Viren, Antikörper und Antigene, Hormone, verschiedene Stoffwechselprodukte und so weiter. In diesem Zusammenhang werden bei der Diagnose von Herpes, Mumps, viraler Hepatitis, Influenza und anderen Infektionen lumineszierende Verfahren zur Untersuchung von Materialien verwendet. Die mikroskopische Immunfluoreszenz-Methode ermöglicht es, bösartige Tumore zu erkennen, ischämische Areale im Herzen im Frühstadium eines Herzinfarkts zu bestimmen etc.
Mit ultraviolettem Licht
Es basiert auf der Fähigkeit einer Reihe von Substanzen, die in lebenden Zellen, Mikroorganismen oder festen, aber ungefärbten, für sichtbares Licht transparenten Geweben enth alten sind, UV-Strahlen einer bestimmten Wellenlänge zu absorbieren. Dies ist insbesondere für makromolekulare Verbindungen typisch. Dazu gehören Proteine, aromatische Säuren (Methylalanin, Tryptophan, Tyrosin usw.), Nukleinsäuren, Pyramiden- und Purinbasen und so weiter. Die UV-Mikroskopie ermöglicht es, die Lokalisation und Menge dieser Verbindungen aufzuklären. Beim Studium lebender Objekte können Spezialisten Veränderungen in deren Lebensvorgängen beobachten.
Extra
Infrarotmikroskopie wird verwendet, um Objekte zu untersuchen, die für Licht und UV-Strahlen undurchlässig sind, indem sie sie absorbierenStrömungsstrukturen, deren Wellenlänge 750-1200 nm beträgt. Um dieses Verfahren anzuwenden, ist es nicht erforderlich, die Präparate vorher einer chemischen Behandlung auszusetzen. In der Regel wird das Infrarotverfahren in der Anthropologie, Zoologie und anderen biologischen Bereichen eingesetzt. In der Medizin wird diese Methode hauptsächlich in der Augenheilkunde und Neuromorphologie eingesetzt. Die Untersuchung volumetrischer Objekte erfolgt mit stereoskopischer Mikroskopie. Das Design des Geräts ermöglicht es Ihnen, mit dem linken und rechten Auge in verschiedenen Winkeln zu beobachten. Undurchsichtige Objekte werden bei relativ geringer Vergrößerung (nicht mehr als 120-fach) untersucht. Stereoskopische Verfahren werden in der Mikrochirurgie, Pathomorphologie und Gerichtsmedizin eingesetzt.
Elektronenmikroskopie
Es wird verwendet, um die Struktur von Zellen und Geweben auf makromolekularer und subzellulärer Ebene zu untersuchen. Die Elektronenmikroskopie hat einen qualitativen Sprung in der Forschung ermöglicht. Diese Methode wird häufig in der Biochemie, Onkologie, Virologie, Morphologie, Immunologie, Genetik und anderen Branchen eingesetzt. Eine deutliche Erhöhung der Auflösung der Geräte wird durch den Elektronenfluss erreicht, der im Vakuum durch elektromagnetische Felder strömt. Letztere wiederum entstehen durch spezielle Linsen. Elektronen haben die Fähigkeit, die Strukturen eines Objekts zu durchdringen oder von ihnen mit Abweichungen in verschiedenen Winkeln reflektiert zu werden. Als Ergebnis wird eine Anzeige auf dem Leuchtschirm des Instruments erzeugt. Beim Transmissionsmikroskop erhält man ein planares Bild, beim Scannen jeweils ein volumetrisches.
Notwendige Bedingungen
Es ist erwähnenswert, dass das Objekt vor der elektronenmikroskopischen Untersuchung einer speziellen Vorbereitung unterzogen wird. Insbesondere wird eine physikalische oder chemische Fixierung von Geweben und Organismen verwendet. Schnitt- und Biopsiematerial wird zusätzlich dehydriert, in Epoxidharze eingebettet, mit Diamant- oder Glasmessern in hauchdünne Schnitte geschnitten. Dann werden sie gegenübergestellt und studiert. In einem Rastermikroskop werden die Oberflächen von Objekten untersucht. Dazu werden sie in einer Vakuumkammer mit speziellen Substanzen besprüht.
