Mikroskopy sa používajú na zoznámenie sa s presným tvarom, funkciou a ďalšími charakteristikami mikroorganizmu, ktoré sú neviditeľné voľným okom, hoci sú dôležité z biologických hľadísk. Slovo mikroskop je prevzaté z gréckeho slova, kde „ mikros “ znamená „malý“ a „ skopeo “ znamená „pozerať sa“.
Používanie šošoviek sa začalo v Európe v 16. storočí . Hovorí sa, že holandskí výrobcovia okuliarov Zacharius Jansen a jeho otec Hans boli prví, ktorí vymysleli zložený mikroskop v 16. storočí. Neskôr Robert Hooke, Anton van Leeuwenhoek, Joseph Jackson Liste a Ernst Abbe pokračovali v jeho vývoji a vymysleli mikroskop Phase Contrast.
O niekoľko rokov neskôr vyvinuli elektrónový mikroskop Ernst Ruska a Max Knoll s použitím „elektrónov“ v mikroskope namiesto viditeľného svetla, čo pomohlo zvýšiť rozlíšenie šošovky spolu so zväčšeným a očisteným obrazom organizmu.
Neskôr vynálezom skenovania tunelového mikroskopu sa začali prezerať trojrozmerné obrázky, ktoré vyvinuli Gerd Binnig a Heinrich Rohrer. Tento obsah poskytne dôležité body, ktoré rozlišujú svetelný mikroskop od mikroskopu s elektrónovým mikroskopom.
Porovnávacia tabuľka
| Základ pre porovnávanie | Svetelný mikroskop | Elektrónový mikroskop |
|---|---|---|
| Vymyslel | Hovorí sa, že holandskí výrobcovia okuliarov Zacharius Jansen a jeho otec Hans boli prví, ktorí vymysleli zložený mikroskop v 16. storočí. | V roku 1931 fyzik Ernst Ruska a nemecký inžinier Max Knoll. |
| Zdroj na zobrazenie objektu | Viditeľný svetelný zdroj. | Lúč nabitých častíc, tj elektrónov. |
| Používa sa Lense | Sklenené šošovky. | Elektromagnetické šošovky. |
| zväčšenie | 1000X. | 10, 00, 000X. |
| Riešenie sily | -0, 2 uM. | 0, 5 Nm. |
| plátno | Premietacie plátno. | Fluorescenčná obrazovka. |
| Napätie | Nepotrebujete vysokonapäťovú elektrinu. | Vyžaduje sa elektrický prúd vysokého napätia (okolo 50 000 voltov a viac). |
| Chladiaci systém | Neexistuje žiadna požiadavka na chladiaci systém. | Má vysoko chladiaci systém, ktorý odvádza teplo generované vysokonapäťovým elektrickým prúdom. |
| príprava | Príprava vzorky je rýchla a jednoduchá. | Komplexná príprava. |
| vlákno | Nepoužíva sa žiadne vlákno. | Používa sa volfrámové vlákno. |
| Únik žiarenia | Žiadne radiačné riziko. | Existuje riziko úniku žiarenia. |
| Dostupnosť | Ľahko dostupné a lacnejšie. | Nie je ľahko dostupné a drahé. |
| viditeľnosť | Môžete si prezrieť život, ako aj mŕtvych. | Môžete vidieť iba mŕtve (fixné) organizmy. |
| Štúdium podrobnej štruktúry organizmu je ťažké. | 3D štruktúra je získaná vďaka ktorej je ľahké študovať štruktúrne a ďalšie podrobnosti o organizmoch. | |
| Získa sa prirodzená farba vzorky. | Získa sa iba čiernobiely obrázok. | |
| Obrázok je viditeľný priamo. | Obrázok sa zobrazuje iba na fluorescenčnej obrazovke. |
Definícia svetelného mikroskopu
Prístroj používaný v laboratóriách na pozorovanie a štúdium menších organizmov sa nazýva mikroskop. Svetelný mikroskop obsahuje okulár (okulár), tubu, hrubé zaostrenie, jemné zaostrenie, rozlíšenie nosa, objektív, pódiové svorky, bránicu, zrkadlo, zdroj svetla, kondenzátor, tri alebo štyri objektívy.
Svetelný mikroskop využíva viditeľné svetlo ako zdroj na prezeranie objektu, spolu so sklenenými šošovkami / priehľadnými šošovkami a premietacím plátnom. Pretože sa s týmito mikroskopmi ľahko manipuluje, sú jednoduché a ľahko sa s nimi pracuje. Bežne ich môžu vidieť školy, vysoké školy, lekárska klinika.
Mikroskop je založený na jeho rozlišovacej schopnosti, zväčšení, použitých šošovkách, zdroji na prezeranie objektu. „Riešenie sily“ je najdôležitejšie, čo je schopnosť jasne rozlíšiť dva veľmi malé a úzko spojené objekty. Čím je vzdialenosť medzi objektmi menšia, tým bude výsledok jemnejší.
Svetelný mikroskop nazývaný aj optický mikroskop možno klasifikovať ako jednoduchý a zložený mikroskop. V jednoduchom type sa používajú iba jednotlivé šošovky ako lupa, zatiaľ čo v zloženom type sa používa niekoľko šošoviek na zreteľné zväčšenie predmetov.
Typy svetelného (zloženého) mikroskopu
- Mikroskop s jasným poľom.
- Mikroskop s tmavým poľom.
- Fázový kontrastný mikroskop.
- Fluorescenčný mikroskop.
- Mikroskop s diferenciálnym interferenčným kontrastom.
- Konfokálny mikroskop.
- Ultrafialový mikroskop.
Výhody a nevýhody
Nasledujú výhody a nevýhody Svetelného mikroskopu
výhody
- Ľahko dostupné, lacnejšie jednoduché použitie.
- Je možné vidieť živé i mŕtve organizmy.
- Žiadny účinok zväčšenia.
- Získa sa prirodzená farba vzorky.
- Nepotrebujete vysokonapäťovú elektrinu.
- Obrázok je viditeľný priamo.
nevýhody
- Zväčšenie iba 1 000x.
- Vyriešená sila iba 0, 2um.
- Nie je možné poskytnúť informácie a štrukturálne informácie o veľmi malých organizmoch.
- Svetlo nesleduje presnú priamu cestu.
- Niekedy môže príprava vzorky narušiť vzorku.
- Aj keď poskytuje podrobnosti o morfológii biomolekúl a biomolekulárnych komplexov, nie je však schopný poskytnúť podrobnosti o jednotlivých atómoch.
Definícia elektrónového mikroskopu
Vedci a výskumné laboratóriá dnes používajú elektrónový mikroskop veľmi často na to, aby získali dôkladné znalosti aj tých najmenších mikroorganizmov a podrobne študovali všetky svoje vlastnosti. Ako už názov napovedá, Electron Microscope používa elektróny namiesto zdroja viditeľného svetla na prezeranie predmetov.
Elektrónové mikroskopy sú najpokrokovejším typom mikroskopov. V roku 1920 sa zistilo, že elektróny sa pri pohybe vo vákuu správajú ako „svetlo“. Cestujú rovnomerne a majú vlnové vlastnosti, ktorých vlnová dĺžka je oveľa menšia ako viditeľné svetlo.
Druhy elektrónového mikroskopu
- Skenovací elektrónový mikroskop (SEM).
- Transmisný elektrónový mikroskop (TEM).
- Skenovací prenosový elektrónový mikroskop.
- Zaostrené iónové lúče a elektrónový mikroskop.
Výhody a nevýhody
Nasledujú výhody a nevýhody elektrónového mikroskopu
výhody
- Rezolučný výkon menej ako 0, 5 nm, čo je viac ako 400-krát lepšia schopnosť ako bežný svetelný mikroskop.
- Zväčšenie 10 000 000-krát.
- Získa sa 3D obraz
- Vlnová dĺžka je 100 000 krát kratšia ako viditeľné svetlo, a teda oveľa jasnejšia.
- Keďže rozlišovacia sila je len 0, 2 nm elektrónový mikroskop vytvára detailný obraz organel prítomných vo vnútri buniek.
nevýhody
- Vytvoria sa iba čiernobiele obrázky.
- Komplexné fungovanie.
- Príliš drahé, nie ľahko dostupné.
- Môžete vidieť iba mŕtve (fixné) organizmy.
- Obrázok je viditeľný iba na fluorescenčnej obrazovke.
- Riziko úniku žiarenia.
Kľúčové rozdiely medzi svetelným mikroskopom a elektrónovým mikroskopom
Hlavné rozdiely medzi svetelným mikroskopom a elektrónovým mikroskopom sú tieto:
- Svetelný mikroskop využíva viditeľné svetlo a elektrónový mikroskop využíva elektróny (lúč nabitých častíc) na prezeranie objektu.
- Výkon zväčšenia a rozlíšenia sa tiež líši od oboch, svetelný mikroskop má zväčšenie približne 1 000 x s rozlíšením 0, 2um, zatiaľ čo elektrónový mikroskop má zväčšenie 10 000 000 x a rozlíšenie výkonu až 0, 5 nm .
- Pri svetelnom mikroskope sa používajú premietacie plátna a sklenené šošovky, ale v elektrónovom mikroskope sa používa fluorescenčná obrazovka a elektromagnetická clona.
- Získa sa živá a prirodzená farba vzorky, ale získajú sa mŕtve (pevné), čiernobiele, ale 3D obrázky .
- Ľahké mikroskopy sa ľahko manipulujú, sú lacnejšie a ľahko dostupné, elektrónový mikroskop je drahý a manipulácia s ním nie je ľahká.
- Hovorí sa, že holandskí výrobcovia okuliarov Zacharius Jansen a jeho otec Hans boli prví, ktorí vymysleli zložený mikroskop v 16. storočí, zatiaľ čo elektrónový mikroskop bol vynájdený fyzikom Ernstomovou a nemeckým inžinierom Maxom Knollom v roku 1931 .
- Existuje požiadavka vysokého napätia, ktoré je približne 50 000 a viac v elektrónovom mikroskope spolu s chladiacim systémom, čo je potrebné na odvádzanie tepla generovaného v dôsledku vysokého napätia. V prípade svetelného mikroskopu takáto požiadavka neexistuje.
- Volfrámové vlákno sa používa v elektrónovom mikroskope, aj keď existuje riziko úniku, zatiaľ čo v svetelnom mikroskope neexistuje žiadne riziko žiarenia.
záver
Aj keď sú oba mikroskopy dôležité a majú určité pozitívne a negatívne faktory, v súčasnosti vedci vo výskumnom laboratóriu všeobecne používajú elektrónové mikroskopy na podrobné štúdium organizmov, zatiaľ čo svetelné mikroskopy používajú školy, vysoké školy, cestné laboratóriá na prehliadanie organizmov, ktoré cez to sú ľahko viditeľné.
Už skôr sme nevedeli o chorobách, ako je tuberkulóza, týfus, úplavica, osýpky atď., Ako aj o ich príčinách a ich náprave, ale od doby objavenia mikroskopu ich vedci dokázali vyriešiť.
