Mikroskopi se uporabljajo za natančno določitev oblike, delovanja in drugih značilnosti mikroorganizma, ki so nevidne s prostimi očmi, čeprav vitalne z bioloških vidikov. Beseda mikroskop je vzeta iz grške besede, kjer „ mikros “ pomeni „majhen“ in „ skopeo “ pomeni „gledati“.
Uporaba leč se je v Evropi začela v 16. stoletju . Menijo, da so nizozemski izdelovalci očal Zacharius Jansen in njegov oče Hans prvi izumili sestavljeni mikroskop v 16. stoletju. Kasneje so Robert Hooke, Anton van Leeuwenhoek, Joseph Jackson Liste in Ernst Abbe nadaljevali z napredovanjem in izumili mikroskop Phase Contrast.
Nekaj let pozneje sta elektronski mikroskop razvila Ernst Ruska in Max Knoll, pri čemer so v mikroskopu namesto vidne svetlobe uporabljali "elektrone", kar je pripomoglo k večji ločljivosti leče, skupaj z večjo in očiščeno podobo organizma.
Kasneje z izumom skeniranja tunelirnega mikroskopa se je začelo ogledovati tridimenzionalne slike, to sta razvila Gerd Binnig in Heinrich Rohrer. Ta vsebina bo zagotovila pomembne točke, po katerih se svetlobni mikroskop razlikuje od elektronskega mikroskopa.
Primerjalna tabela
| Osnove za primerjavo | Svetlobni mikroskop | Elektronski mikroskop |
|---|---|---|
| Izumil | Menijo, da so nizozemski izdelovalci očal Zacharius Jansen in njegov oče Hans prvi izumili sestavljeni mikroskop v 16. stoletju. | Leta 1931 fizik Ernst Ruska in nemški inženir Max Knoll. |
| Vir za ogled predmeta | Vidni vir svetlobe. | Žare nabitih delcev, tj elektronov. |
| Uporabljeno leče | Steklene leče | Elektromagnetne leče |
| Povečava | 1000X. | 10, 00, 000X. |
| Rešitev moči | 0, 2um. | 0, 5 nm. |
| Zaslon | Projekcijski zaslon. | Fluorescenčni zaslon. |
| Napetost | Ni potrebe po visokonapetostni elektriki. | Potreben je visokonapetostni električni tok (približno 50 000 voltov in več). |
| Hladilni sistem | Za hladilni sistem ni potrebe. | Ima visoko hladilno napravo za odvajanje toplote, ki jo ustvarja visokonapetostni električni tok. |
| Priprava | Priprava vzorca je hitra in enostavna. | Kompleksna priprava. |
| Nitka | Ni uporabljenih filamentov. | Uporablja se volframova nitka. |
| Sevanje uhajanja | Brez nevarnosti sevanja. | Obstaja nevarnost uhajanja sevanja. |
| Razpoložljivost | Enostavno dostopna in cenejša po ceni. | Ni enostavno na voljo in drago. |
| Vidnost | Ogledati si lahko živi, pa tudi mrtvi vzorec. | Ogledajo si lahko samo mrtve (fiksne) organizme. |
| Preučiti podrobno strukturo organizma je težko. | Dobiva se 3D struktura, zaradi katere je enostavno preučiti strukturne in druge podrobnosti organizmov. | |
| Dobi se naravna barva vzorca. | Dobi se le črno-bela slika. | |
| Sliko je mogoče videti neposredno. | Slika je vidna samo na fluorescenčnem zaslonu. |
Opredelitev svetlobnega mikroskopa
Instrument, ki se uporablja v laboratorijih za opazovanje in proučevanje manjših organizmov, se imenuje mikroskop. Svetlobni mikroskop vsebuje okular (očesna leča), cev, grobo ostrenje, fino izostritev, ločljiv del nosu, objektiv, oderne sponke, membrano, ogledalo, vir svetlobe, kondenzator, tri ali štiri objektivne leče.
Svetlobni mikroskop uporablja vidno svetlobo kot vir za ogled predmeta, skupaj s steklenimi lečami / prozornimi lečami in projekcijskim zaslonom. Ker so ti mikroskopi enostavni za uporabo, preprosti in enostavni za delo. Običajno jih je mogoče opaziti v šolah, v laboratorijih na univerzah, v ambulanti zdravnikov.
Mikroskop temelji na njegovi ločljivi moči, povečavi, uporabljenih lečah, virih za ogled predmeta. Najpomembnejša je »reševalna moč«, ki je zmožnost jasnega razlikovanja dveh zelo majhnih in tesno pritrjenih predmetov. Manjša bo razdalja med predmeti, rezultat bo lepši.
Svetlobni mikroskop, imenovan tudi optični mikroskop, lahko uvrstimo med enostavni in sestavljeni mikroskop. V enostavnem tipu uporabljamo le enojne leče, kot povečevalno steklo, medtem ko v sestavljenih vrstah več leč uporabljamo za jasno povečanje predmetov.
Vrste svetlobnega (sestavljenega) mikroskopa
- Mikroskopski svetel polje.
- Mikroskop temnega polja.
- Fazni kontrastni mikroskop.
- Fluorescenčni mikroskop.
- Diferencialni interferenčni mikroskop.
- Konfokalni mikroskop.
- Ultravijolični mikroskop.
Prednosti in slabosti
Sledijo prednosti in slabosti svetlobnega mikroskopa
Prednosti
- Enostaven dostop, cenejši preprost za uporabo.
- Ogledajo se lahko živi in mrtvi organizmi.
- Brez učinka povečave.
- Dobi se naravna barva vzorca.
- Ni potrebe po visokonapetostni elektriki.
- Sliko je mogoče videti neposredno.
Slabosti
- Povečava samo do 1000X.
- Ločljivost le 0, 2um.
- Ni mogoče zagotoviti informacij in strukturnih informacij zelo majhnih organizmov.
- Svetloba ne sledi točno ravni poti.
- Včasih lahko priprava vzorca vznemirja vzorec.
- Čeprav vsebuje podrobnosti o morfologiji biomolekul in biomolekularnih kompleksov, vendar ne more podati podrobnosti o posameznem atomu.
Opredelitev elektronskega mikroskopa
Danes znanstveniki in raziskovalni laboratoriji elektronski mikroskop veliko uporabljajo za pridobitev temeljitega znanja tudi najmanjših mikroorganizmov in podrobno proučevanje vseh njihovih značilnosti. Kot že ime pove, elektronski mikroskop uporablja elektrone namesto vidnega vira svetlobe za ogled predmetov.
Elektronski mikroskopi so najbolj napredna vrsta mikroskopov. Leta 1920 so ugotovili, da se elektroni, ko se premikajo v vakuumu, obnašajo kot "svetloba". Potujejo po ravnih črtah in imajo valovne lastnosti, katerih valovna dolžina je veliko krajša od vidne svetlobe.
Vrste elektronskega mikroskopa
- Optični elektronski mikroskop (SEM).
- Prenosni elektronski mikroskop (TEM).
- Elektronski mikroskop za skeniranje.
- Usmerjen ionski žarek in elektronski mikroskop.
Prednosti in slabosti
Sledijo prednosti in slabosti elektronskega mikroskopa
Prednosti
- Ločljiva moč manjša od 0, 5 nm, ki je več kot 400-krat boljša od običajnega svetlobnega mikroskopa.
- Povečava 10, 00.000X krat.
- Dobi se 3D slika
- Valovna dolžina je 100.000 krat krajša od vidne svetlobe, torej veliko večja jasnost.
- Ker ima moč ločitve le 0, 2nm elektronski mikroskop, ustvari natančno sliko organelov, prisotnih v celicah.
Slabosti
- Nastajajo samo črno-bele slike.
- Kompleksno deluje.
- Predrago, enostavno na voljo.
- Ogledajo si lahko samo mrtve (fiksne) organizme.
- Slika je vidna samo na fluorescenčnem zaslonu.
- Nevarnost uhajanja sevanja.
Ključne razlike med svetlobnim mikroskopom in elektronskim mikroskopom
Sledijo glavne razlike med svetlobnim mikroskopom in elektronskim mikroskopom:
- Svetlobni mikroskop uporablja vidno svetlobo, elektronski mikroskop pa za ogled predmeta uporablja elektrone (snop nabitih delcev) .
- Moč povečave in ločljivosti se razlikujeta od obeh, svetlobni mikroskop ima povečavo približno 1000X z ločljivo močjo 0, 2um, elektronski mikroskop pa poveča 10, 00, 000X in ločljivost do 0, 5nm .
- V svetlobnem mikroskopu se uporabljajo projekcijski zaslon in steklene leče, v elektronskem mikroskopu pa je uporabljen fluorescenčni zaslon Electron Microscope in elektromagnetni zaslon.
- Živa in naravna barva vzorca je pridobljena, vendar mrtvi (fiksni), črno-beli, toda 3D slike .
- Lahki mikroskopi so enostavni za rokovanje, manj dragi in lahko dostopni, elektronski mikroskop je drag in ga ni enostavno upravljati.
- Verjamejo, da sta nizozemska izdelovalca očal Zacharius Jansen in njegov oče Hans prvi izumila sestavljeni mikroskop v 16. stoletju, elektronski mikroskop pa sta leta 1931 izumila fizik Ernst Ruska in nemški inženir Max Knoll .
- V elektronskem mikroskopu skupaj s hladilnim sistemom obstaja potreba po visoki napetosti, ki znaša okoli 50.000 in več, kar je potrebno za izločanje toplote, ustvarjene zaradi visoke napetosti. V primeru svetlobnega mikroskopa te zahteve ni.
- Volframova nitka se uporablja v elektronskem mikroskopu, tudi obstaja nevarnost puščanja, medtem ko v svetlobnem mikroskopu ni nevarnosti sevanja.
Zaključek
Čeprav sta oba mikroskopa pomembna in imata nekaj pozitivnih in negativnih dejavnikov, danes znanstveniki v raziskovalnem laboratoriju široko uporabljajo elektronske mikroskope za podrobno proučevanje organizmov, medtem ko svetlobne mikroskope uporabljajo v šolah, na univerzah, v laboratorijih za pregledovanje organizmov, ki so skozi njega zlahka vidni.
Še prej se nismo zavedali bolezni, kot so tuberkuloza, tifus, dizenterija, ošpice itd., Kot tudi njihovih vzrokov in zdravil, vendar so jih znanstveniki že od izuma mikroskopa lahko odpravili.
