Микроскопия что это такое

Микроскопия

Лабораторные анализы хоть один раз в жизни сдавал каждый человек, хотя, без сомнения, данные исследования проводятся гораздо чаще. Они входят в группу обязательных профилактических исследований и помогают выявить патологию, когда отсутствуют какие-либо симптомы.

Сложно переоценить важность лабораторной диагностики, ведь она предоставляет врачу до 80% важной диагностической информации. Она помогает подтвердить или опровергнуть диагноз, проследить динамику и эффективность лечения, выявить возбудителя заболевания и определить патологические процессы, происходящие в организме человека.

Лабораторная диагностика биологических материалов в медицине проводится с помощью специализированного оборудования, одним из которых является оптический прибор микроскоп. Различные исследования в медицине под многократным увеличением, которые проводятся с помощью микроскопа, называются микроскопия.

История появления микроскопа

Когда появился первый микроскоп доподлинно неизвестно, но попытки рассмотреть мелкие предметы с помощью увеличительного стекла (двояковыпуклой оптической линзы) предпринимались еще в Древнем Риме.

Первый прибор отдаленно похожий на микроскоп создали голландский оптик Ганс Янсен со своим сыном. Они первыми обнаружили, что при использовании двух линз можно получить многократно увеличенное изображение. Их аппарат напоминал скорее подзорную трубу, но в отличие от последней, не приближал предметы, а увеличивал их.

Увеличительный прибор с вогнутой и выпуклой линзами разработал Галилео Галилей и назвал его «окколино» или «маленький глаз». Термин «микроскоп» предложил друг Галилея Джовани Фабер. Созданные приборы были весьма примитивными и позволяли получить изображение, увеличенное в 9-10 раз.

Первый микроскоп, похожий на современные аналоги, представлял собой металлическую пластину в центре которой располагалась линза. Его создал нидерландский натуралист Антони ван Ливенгук, с его помощью ему удалось сделать важные открытия в строении и функционировании человеческого организма. Он рассмотрел состав крови, структуру тканей, а также увидел бактерии. С помощь микроскопа Левенгука можно было получить увеличение до 270 раз.

К разработке микроскопа внесли свой вклад и русские ученые – Петр Кулибин и Михайло Ломоносов. Последний использовал микроскоп для своих исследований.

Виды микроскопических исследований

С помощью микроскопа можно исследовать различные клетки человеческого организма. Для исследования берутся различные биологические материалы – кровь, моча, сперма, мазки, отделяемое слизистых и т.д.

В медицине сегодня проводятся несколько видов микроскопических исследований – стереоскопическая, инфракрасная, люминесцентная, ультрафиолетовая, рентгеновская, поляризационная микроскопии.

Анализ крови позволяет определить количественный и качественный состав крови, соотношение ее форменных элементов, выявить атипичные или незрелые клетки. Микроскопический анализ мочи позволяет определить наличие солей, клеточных элементов и цилиндров, исследование позволяет выявить имеющиеся проблемы в водно-электролитном балансе организма, также в нарушения процессов обмена веществ.

Несмотря на то, что сегодня широко используются специальные электронные аппараты для проведения лабораторных исследований – анализаторы, визуальный осмотр биологических материалов для выявления атипичных или незрелых клеток по-прежнему выполняется медицинским персоналом с помощью микроскопов.

В медицинских центрах «Гайде» можно пройти все виды лабораторных исследований. В любое удобное время и по доступной цене можно выполнить любые виды лабораторной диагностики, и по ее результатам получить квалифицированную консультацию специалиста по профилю заболевания. Записаться на консультацию можно по телефонам, указанным на сайте.

Открытие новой семейной клиник Гайде!

УЗИ в Центральном районе

Предлагаем программы добровольного медицинского страхования

ООО «Медицинский центр ГАЙДЕ», Огрн 1137847479813, Лицензия № 78-01-005274 от 14.11.2014, № ЛО-78-01-008761 от 17.04.2018.

Call-центр:
+7 (812) 322-93-07,
8(921)566-78-83

СПб, Херсонская, д. 2 +7 (812) 322-93-91

СПб, Херсонская, д. 4 +7 (812) 322-93-90

СПб, Лиговский пр., 108А +7 (812) 611-08-26

Корпоративным клиентам: +7 (812) 900-36-36

Медицинский центр «Гайде», 2020. Информация на сайте не является публичной офертой и носит справочный характер.

ЗАПИСАТЬСЯ НА ПРИЕМ

ЗАПИСАТЬСЯ К СПЕЦИАЛИСТУ

Микроскопия

Запись онлайн

Записаться к гинекологу

Программа “Амбулаторно-поликлиническое обслуживание» АП

Премия на одного человека — 14 400 р.
Страховая сумма на одного человека 80 000

Страховым случаем является обращение Застрахованного лица за медицинскими услугами в связи с возникновением у Застрахованного острого заболевания, обострении хронического заболевания, отравлении и травме.

Первичное обращение за медицинскими услугами осуществляется через диспетчерскую службу страховой компании: — по телефонам: 611-00-17, 611-00-18, круглосуточно, далее – запись осуществляется через регистратуру базовой клиники по телефонам.

8 (812) 322-93-91 ул. Херсонская 2
8 (812) 322-93-90 ул. Херсонская 4
8 (812) 611-08-26 Лиговский пр., 108А

Программа включает:Амбулаторно-поликлиническое обслуживание в ООО «МЦ ГАЙДЕ»

По адресу: СПб, ул. Херсонская д.2/9, ул. Херсонская 4 и Лиговский пр. д. 108

Лечебно-диагностические приемы врачей:

Диагностические исследования:

лабораторная диагностика: биохимические исследования, гормональные исследования (гормоны щ/ж), микробиологические исследования, общеклинические исследования (клинический анализ крови, общий анализ мочи, копрограмма), гистологические, серологические, общий иммуноглобулин Е; обследование на флору, биоценоз, цитологию, исследования на онкомаркеры), обследование на заболевания, передающиеся половым путем, только методом ПЦР (однократно не более 3 исследований суммарно) без контроля лечения;

Процедуры и лечебные манипуляции:

Помощь на дому

Помощь на дому оказывается в территориальных пределах 20 км от КАД в соответствии с режимом работы базового лечебного учреждении

Исключения из Программ добровольного медицинского страхования.

Страховым случаем не является:

СК не оплачивает

слуховые аппараты и другие медицинские изделия; изделия, предназначенные для ухода за больными, включая средства личной гигиены; лекарственные средства при амбулаторно-поликлиническом лечении, наложение иммобилизации при травмах из синтетических полимерных материалов.

Перечень ЛПУ по Программе (АП) Лечебные учреждения:

ООО «Медицинский центр ГАЙДЕ» —

СПб, ул. Херсонская, д.2/9;СПб, ул. Херсонская, д.4

Источник

Микроскопия

Клетки крови: эритроцит и лейкоцит

Микроскопия (лат. μΙκροσ — мелкий, маленький и др.-греч. μΙκροσ σκοποσ — вижу) — способ изучения малых объектов с помощью микроскопа. Микроскопия позволяет получить изображения тонкой структуры объектов (качество зависит от разрешающей способности микроскопа).

Содержание

История

Первый микроскоп был создан лишь в 1595 году Захариусом Йансеном. [1] Современные микроскопы отличаются высокой степенью специализации. Существуют металлографические, биологические, полярографические, а также универсальные микроскопы, общего назначения.

Виды микроскопии

Существует несколько видов микроскопии: оптическая микроскопия, электронная микроскопия, рентгеновская микроскопия (рентгеновская лазерная микроскопия), отличающиеся конструктивными элементами, деталями, узлами самих микроскопов, что обеспечивает наблюдение в разных диапазонах спектра электромагнитных лучей.

Микроскопия в зависимости от микроскопов разделяется как:

Виды микроскопов

Для исследования объектов разного типа, и в зависимости от требуемой величины оптического разрешения и других требований, созданы разные микроскопы:

Разрешающая способность

Оптическая микроскопия

Человеческий глаз представляет собой естественную оптическую систему, характеризующуюся определённым разрешением, т. е. наименьшим расстоянием между элементами наблюдаемого объекта (воспринимаемыми как точки или линии), при котором они ещё могут быть отличены один от другого. Для нормального глаза при удалении от объекта на т. н. расстояние наилучшего видения (D = 250 мм), среднестатистическое нормальное разрешения составляет 0,176 мм. Размеры микроорганизмов, большинства растительных и животных клеток, мелких кристаллов, деталей микроструктуры металлов и сплавов и т. п. значительно меньше этой величины. Для наблюдения и изучения подобных объектов и предназначены оптичские микроскопы различных типов.

Немецкие ученые Штефан Хелль в 2006 году Stefan Hell и Мариано Босси Mariano Bossi из Института биофизической химии разработали микроскоп под названием Флюоресцентный наноскоп с разрешением в 1-10 нм и получать высококачественные трехмерные 3D изображения. Вся суть заклюсается в том, что здесь впервые применён принцип комбинированой микроскопии, когда опорное освещение по принципу лазерной рентгеноскопии позволяет получить оптическое изображение с выходными длинами волн оптического микроскопа, но обеспечивать разрешение микроскопии в диапазоне 1-10 нм.

Электронная микроскопия

С изобретением электронного микроскопа — 1930-е годы — начало создания современной науки об исследовании и изучении микромира под названием микрография или микроскопия.

Рентгеновская микроскопия

История рентгеновской микроскопии

До создания рентгеновских микроскопов работали с оптическими приборами, использующих лучи видимого света, так как и глаз работает в оптическом диапазоне длин волн. Соответственно, оптические микроскопы не могли иметь разрешения менее полупериода волны опорного излучения (для видимого диапазона длина волн 0,4—0,7 мкм, или 400—700 нм) c возможным максимальным увеличением в 2000 раз. [3]

Идея просвечивающего электронного микроскопа состояла в замене опорного электромагнитного излучения на электронный пучок. Известно, что для увеличения разрешения микроскопов, использующих Электромагнитное излучение, необходимо уменьшение длины волны электромагнитного излучения до ультрафиолетового диапазон вплоть до рентгеновского (длина волны сопоставима с межатомными расстояниями в веществе) и основная трудность состоит в фокусировке ультрафиолетовых и, тем более, рентгеновских лучей. Последние вообще не поддаются фокусировке.

Возможности рентгеновской микроскопии

Голова мухи (фото сделано с помощью электронного микроскопа )

Проекционные рентгеновские микроскопы

Схема Рентгеновского микроскопа проекционного

Проекционные рентгеновские микроскопы представляют собой камеру, в противоположных концах которой располагаются источник излучения и регистрирующее устройство. Для получения чёткого изображения необходимо, чтобы угловая апертура источника была как можно меньше.

Увеличение (М) в методе рентгеновской проекционной микроскопии определяется отношением расстояний от источника рентгеновского излучения до детектора (b) к расстоянию от источника до объекта (а):

В микроскопах такого типа до недавнего времени не использовались дополнительные оптические приборы. Основным способом получить максимальное увеличение является размещение объекта на минимально возможном расстоянии от источника рентгеновского излучения. Для этого фокус трубки располагается непосредственно на окне рентгеновской трубки либо на вершине иглы анода, помещенной вблизи окна трубки. В последнее время ведутся разработки микроскопов, использующих зонные пластинки Френеля для фокусировки изображения. Такие микроскопы имеют разрешающую способность до 30 нанометров.

Новое направление в рентгеноскопии

Рентгеновская оптика преломления

Планарные параболические линзы

Как известно, показатель преломления Х-лучей мало отличается от единицы. Рентгеновская оптика являлась предметом постоянных оценок и рассуждений. Получение и появление составных рентгеновских линз и призм — начало новых шагов во всём мире в деле создания новых оптических устойств микроскопов, телескопов с использованием диапазона спектра длин волн жёстких Х-лучей, способных их преломлять и фокусировать с разрешением 5-10нм [5]

Получение изображений в реальном и фурье-пространствах

Рис.1,Применение планарных линз на примере прохождения Х-лучей в кристаллах

Рис.2,Cхема флюоресцентного наноскопа с использованием Х-линзы, преломляющей Х-лучи

Для получения рентгеновских изображений в действительном пространстве сейчас в основном применяют преломляющие линзы, рассмотренные выше (Рис.1,2), с параболическим аксиально симметричным профилем. [7] Имеются и другие Х-линзы с другими рассчётными профилями. В настоящее время опережающее развитие получает безлинзовая компьютерная микроскопия в томографии, где происходит форимрование трёхмерных изображенй структуры объектов (3D). Сейчас созданы нанотомографы с разрешением 200нм. [8] Для повышения разрешения трехмерных изображений величиной в 25-50нм предполагается применение в топографии методов преобразований сигналов изображений нанообъектов — спектров дифракции в фурье-пространстве (с последующими преобразованиями сигналов — дискретизациия, калибровка, восстановление их при АЦП и т.д. с выдачей в стерео пространстве изображений на экране монитора). Флюоресцентная рентгеноскопия с разрешением 5-10нм отличается тем, что в разных участках объекта периодически создаются видимые раздельно флуоресцирующие молекулы и наночастицы. Лазер (рентгеновский) обеспечивает такое их возбуждение, которое достаточно не только для регистрации их неперекрывающихся изображений, но и для обесцвечивания уже зарегистрированных флуоресцирующих молекул. При этом десятки тысяч кадров с зарегистрированными изображениями одиночных молекул и наночастиц (в виде пятен диаметром порядка длины волны света флуоресцении, умноженной на увеличение микроскопа), обрабатываются на компьютере для поиска координат центров пятен и создания изображения объекта по миллионам вычисленных координат центров пятен, соответствующих координатам индивидуальных флуоресцирующих молекул и наночастиц. При этом применяемые две цифровые, размещённые под углом, с высоким разрешением камеры, улавливая светящиеся окрашенные в RGB цвета микрочастицы (молекулы, атомы) при формировании стереоизображений окрашивают их в нужный цвет. [9]

Источник

МИКРОСКОПИЯ

микроскопи́я, исследования невидимых невооружённым глазом объектов при помощи микроскопа. Различают световую М., основанную на использовании световых лучей, и электронную М., где вместо световых лучей применяют поток электронов (см. Электронный микроскоп). Световая М. подразделяется на обычную, фазово-контрастную, аноптральную, интерференционную, поляризационную, люминесцентную, ультрафиолетовую (см. Микроскоп). Непосредственной М. в световом микроскопе предшествует установление освещения (см. Микроскопическая техника).

В биологических исследованиях производят М. как живых, так и убитых микрообъектов. Исследование живых бактерий, простейших, клеток макроорганизма проводят в проходящем и отражённом свете. В первом случае изучают прозрачные объекты, приготовляя так называемые «влажные» препараты или выращивая микроколонии бактерий на тонком слое питательного агара. Примерами «влажного» препарата служат раздавленная капля и висячая капля. Более чёткие результаты прижизненного наблюдения получают при выращивании микробов в Ш-образной камере Пешкова или масляной камере Фонбрюна. За микрокультурой можно вести непрерывное наблюдение, используя вместо обычного столика нагревательный или специальные инвертированные микроскопы (типа МБИ-12 и МБИ-13) с термостатом и кинокамерами. В отражённом свете исследуют непрозрачные объекты. Для повышения контрастности микрообъектов используют косое освещение, аноптральные объективы, темнопольные и фазово-контрастные устройства. Для получения дополнительных сведений о толщине, показателях преломления и двойного лучепреломления, содержании сухой массы в клетках, светопропускаемости и других физических величинах объекта используют интерференционно-поляризационную М. Прижизненное флюорохромирование микроорганизмов сильно разбавленными растворами красителей акридинового ряда позволяет производить наблюдения за физиологией клеток с помощью люминесцентного микроскопа, а заключение бактерий в специальную камеру с инертным газом — исследовать живые клетки при помощи электронной М. Чаще микрообъекты микроскопируют в неживом состоянии, изготовляя препараты или срезы. При использовании светлопольной М. препараты в виде тонкого мазка или среза окрашивают растворами специальных красителей. Для иммунофлюоресцентного исследования препараты обрабатывают сыворотками, мечеными флюорохромами.

Для электронной М. биологические материалы предварительно контрастируют веществами, интенсивно рассеивающими электроны. Для контрастирования в процессе фиксации липидов и белков используют четырёхокись осмия, для фосфолипидов — перманганат калия, для соединений, содержащих углеводы, — рутений красный. В момент фиксации и обезвоживания препараты окрашивают также уранилацетатом и фосфорновольфрамовой кислотой. Эффективнее контрастировать материал после изготовления Ультратонких срезов. Для изучения тонкой структуры частиц (но не тонких срезов материала) используют также негативное окрашивание (водным раствором фосфорновольфрамового натрия или урановой соли муравьиной кислоты), создающее вокруг объекта тёмный фон. Для контрастирования объектов их напыляют тяжёлым металлом или готовят из него реплики (отпечатки). В случае иммунохимического исследования на уровне электронной М. объект предварительно обрабатывают антителами, конъюгированными с ферритином, диазофенилмеркуриацетатом, пероксидазой или йодом.

Микроскопия вирусов (вирусоскопия). Морфологию вирусов изучают следующими методами электронной микроскопии: ультратонких срезов, негативного контрастирования и оттенения металлами. Метод ультратонких срезов позволяет установить строение вируса на срезе, тип его нуклеиновой кислоты, способ проникновения в клетку и выхода из неё, а также место размножения в клетке; Метод негативного контрастирования даёт высокое разрешение и позволяет изучить форму и размеры вирионов, структурную организацию их оболочек. Используя антитела, определяют локализацию антигенных детерминант в структуре вируса. Для негативного контрастирования используют очищенные и концентрированные препараты вирусов. Из контрастирующих веществ чаще применяют соли фосфорновольфрамовой и кремнийвольфрамовой кислот. Метод оттенения металлами (золотом, платиной и др.), испарением их в вакууме позволяет установить размеры и форму вирусов, используя длину полученной тени и угол, под которым велось оттенение. Существенный недостаток метода оттенения — значительно меньшее разрешение деталей структуры вируса, чем при методе негативного контрастирования.

Под термином «вирусоскопия» всё чаще стали понимать совокупность методов, с помощью которых выявляют вирусов в биологическом материале и изучают их морфологию. См. также Вирусологические исследования.

Литература:
Ромейс Б., Микроскопическая техника, пер. с нем., М., 1954;
Уикли Б. С., Электронная микроскопия для начинающих, пер. с англ., М., 1975;
Киселев Н. А., Электронная микроскопия биологических макромолекул, М., 1965.

Полезное

Смотреть что такое «МИКРОСКОПИЯ» в других словарях:

микроскопия — микроскопия … Орфографический словарь-справочник

МИКРОСКОПИЯ — (этим. см. микроскоп). Применение увеличительных стекол и учение о том. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. МИКРОСКОПИЯ этимологию см. микроскоп. Применение увеличительных стекол и учение о том.… … Словарь иностранных слов русского языка

микроскопия — и, ж. microscopie f., нем. Mikroskopie <гр. Практическая дисциплина об устройстве и употреблении микроскопа; изучение чего л. с помощью микроскопа. БАС 1. И в эти минуты он не мог не вспомнить доктора Швецова, писавшего ему из Германии, что… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

МИКРОСКОПИЯ — общее название методов наблюдения в микроскоп неразличимых человеческим глазом объектов. Подробнее см. в ст. (см. МИКРОСКОП). Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983 … Физическая энциклопедия

МИКРОСКОПИЯ — оптическая совокупность методов наблюдения микрообъектов с помощью различных оптических микроскопов. Эти методы существенно зависят от типа объектива микроскопа, вспомогательных приспособлений к нему, вида микрообъекта и способа подготовки его… … Большой Энциклопедический словарь

МИКРОСКОПИЯ — МИКРОСКОПИЯ, микроскопии, мн. нет, жен. (спец.). Практическая дисциплина об устройстве и употреблении микроскопа. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

микроскопия — совокупность методов изучения малых объектов с помощью микроскопов. К традиционным видам М. относятся–люминесцентная М. – основана на явлении фотолюминесценции, возникающей при окраске препаратов специальными люминесцентными красителями;… … Словарь микробиологии

микроскопия — сущ., кол во синонимов: 2 • макромикроскопия (1) • ультрамикроскопия (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

микроскопия — Общее название методов наблюдения в микроскоп (и применяемых при этом спец. методов освещения) мелких и мельчайших объектов и деталей их строения. [http://metaltrade.ru/abc/a.htm] Тематики металлургия в целом EN microscopy … Справочник технического переводчика

Микроскопия — – совокупность оптических методов наблюдения микрообъектов с помощью оптических микроскопов. [Терминологический словарь по бетону и железобетону. ФГУП «НИЦ «Строительство» НИИЖБ им. А. А. Гвоздева, Москва, 2007 г. 110 стр.] Рубрика термина … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Микроскопия — В Википедии … Википедия

Источник

Микроскопия что это такое

Микроскопия – это изучение объектов и элементов чрезвычайно малых размеров. Человеческий глаз имеет предел разрешения и детализации таких объектов, диктуемый его природными свойствами. Для преодоления этого биологического ограничения используются различные приборы-микроскопы. На сегодняшний день, одним из ведущих методов исследования микрообъектов в биологических науках является оптическая (она же световая) микроскопия. Световые микроскопы являются важнейшими инструментами как при проведение некоторых рутинных медицинских анализов, так и в биологических и медико-биологических научных исследованиях. Они незаменимы при изучении морфологических свойств микробиологических объектов, к которым относятся насекомые и их части, многие паразиты, клетки растений и животных, простейшие и бактерии. Возможность изучения топографии, морфологии, ультраструктуры позволило человеку значительно расширить свои знания о микроорганизмах. В медицине, микроскопы позволяют проводить подсчёт клеток крови, анализ биопсий на структуру, морфологию и наличие определённых включений. С применением молекулярно-биологических техник, появилась возможность выявить локализацию отдельных химических веществ.

Сущность оптических методов

Современная световая микроскопия обеспечивает увеличение до 2–3 тысяч раз, что является достаточным для изучения различных форм жизни на клеточном уровне и других биологических объектов [1, 2]. Основными характеристиками любого микроскопа являются разрешающая способность и контраст. Разрешающая способность – минимальное расстояние, на котором находятся две точки, различаемые как раздельные объекты. Контраст –возможность различать объекты и отдельные детали от их фона. Если различие в яркости объекта и фона составляет менее 3 – 4 %, то его невозможно различить, даже если оптика микроскопа теоретически способна разрешить его детали. На контраст влияют как свойства объекта, которые изменяют световой поток по сравнению с фоном, так и способности оптики прибора уловить возникающие различия в свойствах луча. Главным ограничением для возможностей светового микроскопа является волновая природа света, которое не позволяет увидеть объекты, размеры которых сопоставимы с волновой длиной электромагнитного излучения светового диапазона, т.е. меньше 1 микрометра.

Для различных нужд создаются оптические системы различной конструкции [3, 4]:

Прямой микроскоп является наиболее часто встречаемой конструкцией. Такая схема используется чаще всего при изучение прозрачных и полупрозрачных микрообъектов размеров, сопоставимых с клетками. Лабораторные микроскопы особенно широко применяются в различных областях биологии (ботанике, микробиологии, цитологии) и медицины (обычно это микробиологический и гистологический анализ материала).

Инвертированная схема микроскопа отличается от прямой тем, что в ней объективы находятся не над, а под исследуемым предметом. Это позволяет оптимизировать конструкцию инструмента для работы с достаточно большими по своему объему объектами, вроде флаконов для культивирования клеток. В зависимости от назначения и особенностей конструкции, инвертированные микроскопы могут быть биологическими, люминесцентными, металлографическими и др. Подобные приборы широко используются при различных научных и лабораторных исследованиях в микробиологии и медицине.

Стереоскопические или стереомикроскопы имеют в своей конструкции два расположенных под углом объектива, и благодаря этому позволяют получать стереоскопическое изображение исследуемого объекта. Стереомикроскопы обладают существенно большей глубиной резкости, чем обычные, что позволяет использовать их для изучения относительно крупных и выпуклых микрообъектов – таких как части растений, грибов, колонии микроорганизмов. Выделяют два типа конструкции световых микроскопов: схема Грену и оптическая система с общим главным объективом.

Светлопольная микроскопия позволяет исследовать объекты в проходящем свете в светлом поле [2,5]. Данный вид микроскопии предназначен для исследования морфологии, размеров клеток, их взаимного расположения, структурной организации клеток и других особенностей. У светового микроскопа максимальная разрешающая способность составляет 0,2 мкм, что обеспечивает высокоточное увеличение микроскопа до 1500х.

Фазово-контрастная микроскопия (рис. 1) используется для получения высококонтрастных изображений прозрачных образцов, таких как живые клетки, микроорганизмы, тонкие кусочки ткани, литографические узоры, волокна, латексные дисперсии, осколки стекла и субклеточные частицы, включая ядра и другие органеллы. Метод контраста участка использует оптический механизм для того, чтобы перевести мельчайшие изменения в участке в соответствующие изменения в амплитуде, которые можно визуализировать как разницы в контрасте изображения. Одно из главных преимуществ микроскопии контраста участка в том, что живущие клетки можно рассмотреть в их естественном положении, без предварительного убийства. В результате динамика протекающих биологических процессов может наблюдаться и регистрироваться в высоком контрасте, с высокой четкостью мельчайших деталей образца.

Чтобы хорошо визуализировать эти биологические материалы, они должны иметь контраст, вызванный надлежащими показателями преломления, или окраску. Поскольку красители обычно токсичны, для достижения контраста может использоваться темная поляризационная микроскопия [2, 6]. В темнопольной микроскопии конденсатор предназначен для формирования «полого» конуса света (рис. 2). В темной микроскопии объектив находится в темной полости этого конуса, а свет распространяется вокруг объектива, но не входит в зону конуса. Все поле зрения кажется темным, но когда на предметный столик помещается образец, он кажется ярким на темном фоне. Он похож на заднее освещение объекта, который может быть того же цвета, что и фон, на котором он сидит, – чтобы он выделялся. Темнопольная микрокопия позволяет увидеть объекты, величина которых измеряется сотыми долями микрометра, что находится за пределами разрешающей способности обычного светлопольного микроскопа. Однако наблюдение за объектами в темном поле позволяет исследовать только контуры клеток и не дает возможности рассмотреть их внутреннюю структуру.

Рис. 1. Интернет: Stormoff, stormoff.ru, 2018

Рис. 2. Интернет: Studopedia, studopedia.ru, 2018

Лазерная конфокальная микроскопия

Конфокальная микроскопия (рис. 3) обладает такими особенностями, как контролируемая глубина резкости, устранение шумов вне фокуса и возможность сбора последовательных оптических секций из толстых образцов [5]. Конфокальная микроскопия основана на использовании пространственной фильтрации для устранения света вне фокуса и вспышки в образцах, которые толще плоскости фокусировки. Когда флуоресцентные образцы визуализируются с использованием обычного широкополосного оптического микроскопа, вторичная флуоресценция, испускаемая образцом вдали от интересующей области, часто мешает разрешению тех объектов, которые находятся в фокусе. Конфокальный метод визуализации обеспечивает незначительное улучшение как в осевом, так и в поперечном разрешении, но также обладает способностью исключить из изображения вспышку «вторичную флуоресценцию», которая возникает в густых флуоресцентно меченых образцах. Эта особенность вызвала большой рост популярности конфокальных микроскопов. Освещение достигается путем сканирования одного или нескольких фокусированных лучей света, обычно от лазера. Изображения, полученные путем сканирования образца таким образом, называются оптическими сечениями.

Рис. 3. Интернет: 5fan, 5fan.ru, 2018

Мультифотонная микроскопия схожа с конфокальной и обеспечивает четкие преимущества для трехмерной визуализации [6]. Она хорошо подходит для визуализации живых клеток, особенно в интактных тканях, таких как срезы мозга, эмбрионы, а так же целые органы или небольшие организмы. Эффективная чувствительность флуоресцентной микроскопии, особенно при работе с толстыми образцами, как правило, ограничена вспышкой без фокуса. Это ограничение значительно сокращается в конфокальном микроскопе, с помощью конфокального отверстия для отклонения фоновой флуоресценции фокуса и получения несжатых оптических секций менее 1 микрометра. Мультифотонная микроскопия имеет преимущества: 1. Вследствие значительно меньшего поглощения тканей и клеток в ИК – области по сравнению с УФ, уменьшается повреждение живых клеток фотоиндуцированными процессами. 2. Достигается большая глубина проникновения излучения в биологические объекты. 3. Отсутствует возбуждение и выцветание флуорохромов вне фокального микрообъема, поэтому конфокальная диафрагма не требуется.

Эпоха, когда оптическая микроскопия была чисто описательным инструментом прошла. В настоящее время формирование оптического изображения является лишь первым шагом к анализу данных. Микроскоп выполняет этот первый шаг в сочетании с электронными детекторами, процессорами изображений и устройствами отображения, которые можно рассматривать как расширения системы формирования изображения. Компьютеризированное управление фокусом, сценическим положением, оптическими компонентами, ставнями, фильтрами и детекторами широко распространено и позволяет проводить экспериментальные манипуляции, которые невозможны для человека при использовании механических микроскопов. Возрастающее применение электрооптики в флуоресцентной микроскопии привело к созданию оптических пинцетов, способных манипулировать субклеточными структурами или частицами, изображениями отдельных молекул и широким спектром сложных спектроскопических приложений.

Источник