Mikroskooppeja käytetään tietämään mikro-organismien tarkka muoto, toiminta ja muut piirteet, jotka ovat paljain silmin näkymättömiä, mutta biologisista näkökohdista elintärkeitä. Sana mikroskooppi on otettu kreikkalaisesta sanasta, jossa ' mikros ' tarkoittaa "pieni" ja " skopeo " tarkoittaa "katsoa".
Linssien käyttö alkoi Euroopassa 1500-luvulla . Hollantilaisten silmälasien valmistajien Zacharius Jansen ja hänen isänsä Hans uskoivat keksineen yhdistelmämikroskoopin ensimmäisinä 1500-luvulla. Myöhemmin Robert Hooke, Anton van Leeuwenhoek, Joseph Jackson Liste ja Ernst Abbe jatkoivat kehitystä ja keksivat faasikontrastimikroskoopin.
Muutamaa vuotta myöhemmin Ernst Ruska ja Max Knoll kehittivät elektronimikroskoopin käyttämällä "elektronia" mikroskoopissa näkyvän valon sijasta, mikä auttoi lisäämään linssin resoluutiota yhdessä suurennetun ja selkeämmän kuvan kanssa organismista.
Myöhemmin keksinnöllä tunnelimikroskoopin skannaamiseksi, 3D-kuvien katselu aloitettiin, ja sen ovat kehittäneet Gerd Binnig ja Heinrich Rohrer. Tämä sisältö tarjoaa tärkeät kohdat, jotka erottavat valomikroskoopin ja elektronimikroskoopin.
Vertailutaulukko
| Vertailun perusteet | Valomikroskooppi | Elektronimikroskooppi |
|---|---|---|
| Keksijä | Hollantilaisten silmälasien valmistajien Zacharius Jansen ja hänen isänsä Hans uskoivat keksineen yhdistelmämikroskoopin ensimmäisinä 1500-luvulla. | Vuonna 1931 fyysikko Ernst Ruska ja saksalainen insinööri Max Knoll. |
| Lähde objektin tarkastelemiseen | Näkyvä valonlähde. | Varattujen hiukkasten eli elektronien säde. |
| Linssi käytetty | Lasilinssit. | Sähkömagneettiset linssit. |
| suurennos | 1000X. | 10, 00, 000X. |
| Ratkaisee voima | 0, 2 um. | 0, 5 nm. |
| kuvaruutu | Projektio-näyttö. | Loisteputki. |
| Jännite | Ei tarvita korkeajännitteistä sähköä. | Vaaditaan korkeajännitevirta (noin 50 000 volttia ja enemmän). |
| Jäähdytysjärjestelmä | Jäähdytysjärjestelmää ei vaadita. | Siinä on korkea jäähdytysjärjestelmä korkeajännitteisen sähkövirran tuottaman lämmön siirtämiseksi pois. |
| Valmistautuminen | Näytteen valmistelu on nopeaa ja yksinkertaista. | Monimutkainen valmistelu. |
| Säie | Ei käytetä hehkulankaa. | Volframilankaa käytetään. |
| Säteilyvuoto | Ei säteilyvaaraa. | Säteilyvuotojen riski on olemassa. |
| Saatavuus | Helposti saatavissa ja halvemmalla. | Ei helposti saatavilla ja kallis. |
| näkyvyys | Asuminen sekä kuolleet näytteet voidaan katsella. | Vain kuolleita (kiinteitä) organismeja voidaan tarkastella. |
| Organismin yksityiskohtaisen rakenteen tutkiminen on vaikeaa. | Saadaan 3D-rakenne, jonka ansiosta organismien rakenteellisia ja muita yksityiskohtia on helppo tutkia. | |
| Näytteen luonnollinen väri saadaan. | Saadaan vain mustavalkoinen kuva. | |
| Kuva näkyy suoraan. | Kuva näkyy vain loisteputkessa. |
Määritelmä Valomikroskooppi
Laite, jota käytetään laboratorioissa pienten organismien havaitsemiseksi ja tutkimiseksi, kutsutaan mikroskoopiksi. Valomikroskooppi sisältää okulaarin (silmälinssi), putken, karkean tarkennuksen, hienotarkennuksen, erottelevan nenäkappaleen, objektiivin, lavapidikkeet, kalvon, peilin, valonlähteen, lauhduttimen, kolme tai neljä objektiivilinssiä.
Valomikroskooppi käyttää näkyvää valoa lähteenä objektin tarkastelemiseen, samoin kuin lasilinssit / läpinäkyvät linssit ja heijastusnäyttö. Koska näitä mikroskooppeja on helppo käsitellä ja yksinkertainen ja helppo työskennellä. Niitä voidaan yleisesti nähdä kouluissa, korkeakoulujen laboratorioissa ja lääkäreiden klinikoilla.
Mikroskooppi perustuu sen erottelutehoon, suurennukseen, käytettyihin linsseihin, lähteeseen objektin katselemiseksi. ”Ratkaisuteho” on tärkein, mikä on kyky erottaa kaksi erittäin pientä ja tiiviisti kiinnittynyttä esinettä selvästi. Mitä pienempi etäisyys esineiden välillä, sitä hienompi on tulos.
Valomikroskooppiin, jota kutsutaan myös optiseksi mikroskoopiksi, voidaan luokitella yksinkertaiseksi ja yhdistelmämikroskoopiksi. Yksinkertaisen tyyppisissä yksittäislinsseissä, kuten suurennuslasissa, käytetään vain, kun taas yhdistelmätyypeissä useita linssejä käytetään esineiden suurennukseen selvästi.
Valotyypit (yhdiste) Mikroskooppi
- Kirkaskenttämikroskooppi.
- Pimeän kentän mikroskooppi.
- Vaihekontrastimikroskooppi.
- Fluoresenssimikroskooppi.
- Differentiaalisen häiriön kontrastimikroskooppi.
- Konfokaalimikroskooppi.
- Ultravioletti mikroskooppi.
Hyödyt ja haitat
Seuraavassa on valomikroskoopin edut ja haitat
edut
- Helposti saatavissa, halvempaa ja helppokäyttöinen.
- Eläviä ja kuolleita organismeja voidaan tarkastella.
- Ei suurennuksen vaikutusta.
- Saadaan näytteen luonnollinen väri.
- Ei tarvita korkeajännitteistä sähköä.
- Kuva näkyy suoraan.
haitat
- Suurennus vain 1000X: iin saakka.
- Vain 0, 2: n erotuskyky.
- Ei voida antaa tietoja ja rakenteellisia tietoja erittäin pienistä organismeista.
- Valo ei seuraa tarkkaa suoraa polkua.
- Joskus näytteen valmistelu voi häiritä näytettä.
- Vaikka se tarjoaa yksityiskohdat biomolekyylien ja biomolekyylikompleksien morfologiasta, mutta ei pysty antamaan yksityiskohtia yksittäisestä atomista.
Määritelmä Elektronimikroskooppi
Nykyään tutkijat ja tutkimuslaboratoriot käyttävät paljon elektronimikroskooppia saadakseen innokas tieto pienimmistäkin mikro-organismeista ja tutkimaan niiden kaikkia ominaisuuksia yksityiskohtaisesti. Kuten nimestä voi päätellä, elektronimikroskooppi käyttää elektroneja näkyvän valonlähteen sijasta objektien tarkastelemiseen.
Elektronimikroskoopit ovat edistyneimpiä mikroskooppityyppejä. Vuonna 1920 tunnustettiin, että elektronit liikkuvat tyhjiössä, ne käyttäytyvät kuin “valo”. Ne kulkevat suorassa linjassa ja niillä on aallonmuotoisia ominaisuuksia, aallonpituus on paljon lyhyempi kuin näkyvän valon.
Elektronimikroskoopin tyypit
- Skannaava elektronimikroskooppi (SEM).
- Läpäisyelektronimikroskooppi (TEM).
- Skannausläpäisyelektronimikroskooppi.
- Kohdistettu ionisäde ja elektronimikroskooppi.
Hyödyt ja haitat
Seuraavassa on elektronimikroskoopin edut ja haitat
edut
- Erotuskyky on vähemmän kuin 0, 5 nm, mikä on yli 400 kertaa parempi kuin tyypillinen valomikroskooppi.
- Suurennus 10, 00 000X kertaa.
- 3D-kuva saadaan
- Aallonpituus on 100 000 kertaa lyhyempi kuin näkyvä valo, siis paljon selkeämpi.
- Koska erotuskyky on vain 0, 2 nm, elektronimikroskooppi tuottaa yksityiskohtaisen kuvan solujen sisällä olevista organelleista.
haitat
- Vain mustavalkoisia kuvia tuotetaan.
- Monimutkainen toiminnassa.
- Liian kallis, ei helposti saatavilla.
- Vain kuolleita (kiinteitä) organismeja voidaan tarkastella.
- Kuva näkyy vain loisteputkessa.
- Säteilyvuotojen vaara.
Keskeiset erot valomikroskoopin ja elektronimikroskoopin välillä
Seuraavassa on tärkeimmät erot valomikroskoopin ja elektronimikroskoopin välillä:
- Valomikroskooppi käyttää näkyvää valoa, ja elektronimikroskooppi käyttää elektroneja (varautuneiden hiukkasten säde) objektin katselemiseen.
- Suurennus- ja erotteluteho vaihtelevat myös molemmilta, valomikroskoopin suurennus on noin 1 000 -kertainen erotuskyvyn ollessa 0, 2um, kun taas elektronimikroskoopin suurennus on 10, 00 000X ja erotuskyky on jopa 0, 5 nm .
- Valomikroskoopin projisointinäyttöä ja lasilinssejä käytetään, mutta elektronimikroskoopin fluoresoivassa näytössä ja sähkömagneettisessa näytössä.
- Näytteen elävä ja luonnollinen väri saadaan, mutta saadaan kuolleita (kiinteitä), mustavalkoisia, mutta 3D-kuvia .
- Kevytmikroskoopit ovat helppokäyttöisiä, halvempia ja helposti saatavilla, elektronimikroskoopit ovat kalliita eikä niitä ole helppo käsitellä.
- Uskotaan, että hollantilaisten silmälasien valmistajien Zacharius Jansen ja hänen isänsä Hans keksi ensimmäisenä yhdistelmämikroskoopin 1600-luvulla, kun taas fyysikko Ernst Ruska ja saksalainen insinööri Max Knoll keksivät elektronimikroskoopin vuonna 1931 .
- Vaaditaan korkea jännite, joka on noin 50 000 ja enemmän elektronimikroskoopissa yhdessä jäähdytysjärjestelmän kanssa, jota vaaditaan korkeajännitteestä johtuvan lämmön siirtämiseksi pois. Valomikroskoopin tapauksessa tällaista vaatimusta ei ole.
- Volframilankaa käytetään elektronimikroskoopissa, vaikka sielläkin on vuotovaara, kun taas mikroskoopissa ei ole säteilyvaaraa.
johtopäätös
Vaikka molemmat mikroskoopit ovat tärkeitä ja niillä on joitain positiivisia ja kielteisiä tekijöitä, nykyään tutkijat laboratoriossa käyttävät elektronimikroskooppeja laajasti organismien tutkimiseen, kun taas valomikroskooppeja käytetään kouluissa, korkeakouluissa ja polkulaboratorioissa niiden organismien katsomiseen, joita ovat helposti näkyvissä sen läpi.
Jo aiemmin olimme tietämättömiä sellaisista sairauksista kuten tuberkuloosi, lavantauti, taudin menetys, tuhkarokko jne., Samoin kuin niiden syistä ja korjaustoimenpiteistä, mutta mikroskoopin keksimisen ajoista lähtien tutkijat pystyivät ratkaisemaan ne.
