I metodi di ricerca microscopica sono metodi per studiare una varietà di oggetti utilizzando attrezzature speciali. Ci permette di considerare la struttura delle sostanze e degli organismi, la cui grandezza è al di là della risoluzione dell'occhio umano. Nell'articolo analizzeremo brevemente i metodi di ricerca microscopica.
Informazioni generali
Metodi moderni di esame microscopico sono utilizzati nella loro pratica da diversi specialisti. Tra loro ci sono virologi, citologi, ematologi, morfologi e altri. I principali metodi di esame microscopico sono noti da molto tempo. Prima di tutto, questo è un metodo leggero per visualizzare gli oggetti. Negli ultimi anni, altre tecnologie sono state attivamente introdotte nella pratica. Pertanto, i metodi di ricerca a contrasto di fase, luminescente, interferenza, polarizzazione, infrarossi, ultravioletti e stereoscopici hanno guadagnato popolarità. Tutti loro sono basati su varie proprietà. Sveta. Inoltre, i metodi di ricerca al microscopio elettronico sono ampiamente utilizzati. Questi metodi consentono di visualizzare gli oggetti utilizzando un flusso diretto di particelle cariche. Va notato che tali metodi di studio sono utilizzati non solo in biologia e medicina. Il metodo microscopico per studiare metalli e leghe nell'industria è piuttosto popolare. Tale studio consente di valutare il comportamento delle articolazioni, sviluppare tecnologie per ridurre al minimo la probabilità di cedimento e aumentare la forza.
Vie di luce: caratteristiche
Tali metodi microscopici per lo studio di microrganismi e altri oggetti si basano su diverse risoluzioni dell'apparecchiatura. Fattori importanti in questo caso sono la direzione del raggio, le caratteristiche dell'oggetto stesso. Quest'ultimo, in particolare, può essere trasparente o opaco. In base alle proprietà dell'oggetto, le proprietà fisiche del flusso luminoso cambiano: luminosità e colore, a causa dell'ampiezza e della lunghezza d'onda, del piano, della fase e della direzione della propagazione dell'onda. Vari metodi di ricerca microscopica si basano sull'uso di queste caratteristiche.
Specifiche
Per studiare con i metodi della luce, gli oggetti sono solitamente dipinti. Ciò consente di identificare e descrivere alcune delle loro proprietà. Ciò richiede che i tessuti siano riparati, poiché la colorazione rivelerà determinate strutture solo nelle cellule uccise. Nelle cellule viventi, il colorante è isolato come vacuolo nel citoplasma. Non dipinge le strutture. Ma con l'aiuto di un microscopio ottico è possibile esaminare anche oggetti viventi. Per questo, viene utilizzato un metodo di studio vitale. In questi casi viene utilizzato un condensatore a campo scuro. È integrato in un microscopio ottico.
Studiare oggetti non dipinti
Viene eseguito utilizzando la microscopia a contrasto di fase. Questo metodo si basa sulla diffrazione del raggio in base alle caratteristiche dell'oggetto. Nel processo di esposizione, si nota un cambiamento nella fase e nella lunghezza d'onda. C'è una piastra traslucida nell'obiettivo del microscopio. Oggetti viventi o fissi, ma non colorati, per la loro trasparenza, quasi non cambiano il colore e l'ampiezza del raggio che li attraversa, provocando solo uno spostamento della fase dell'onda. Ma allo stesso tempo, dopo essere passato attraverso l'oggetto, il flusso luminoso devia dalla lastra. Di conseguenza, tra i raggi passati attraverso l'oggetto ed entrare nello sfondo chiaro, appare una differenza di lunghezza d'onda. A un certo valore si verifica un effetto visivo: un oggetto scuro sarà chiaramente visibile su uno sfondo chiaro o viceversa (in base alle caratteristiche della piastra di fase). Per ottenerlo, la differenza deve essere almeno 1/4 della lunghezza d'onda.
Metodo anoptrale
È una specie di metodo a contrasto di fase. Il metodo anoptrale prevede l'utilizzo di una lente con piastre speciali che cambiano solo il colore e la luminosità della luce di fondo. Ciò amplia notevolmente le possibilità di studiare oggetti viventi non dipinti. Il metodo di ricerca microscopico a contrasto di fase è utilizzato in microbiologia, parassitologia nello studio di cellule vegetali e animali,gli organismi più semplici. In ematologia, questo metodo viene utilizzato per calcolare e determinare la differenziazione degli elementi del sangue e del midollo osseo.
Tecniche di interferenza
Questi metodi di ricerca microscopica generalmente risolvono gli stessi problemi di quelli a contrasto di fase. Tuttavia, in quest'ultimo caso, gli specialisti possono osservare solo i contorni degli oggetti. I metodi di ricerca microscopica di interferenza consentono di studiarne le parti, di eseguire una valutazione quantitativa degli elementi. Ciò è possibile grazie alla biforcazione del fascio di luce. Un flusso passa attraverso la particella dell'oggetto e l' altro passa. Nell'oculare di un microscopio, convergono e interferiscono. La differenza di fase risultante può essere determinata dalla massa di diverse strutture cellulari. Misurandolo successivamente con determinati indici di rifrazione, è possibile determinare lo spessore di tessuti e oggetti viventi non fissi, il contenuto proteico in essi contenuto, la concentrazione di sostanza secca e acqua, ecc. In base ai dati ottenuti, gli specialisti sono in grado di valutare indirettamente la permeabilità della membrana, l'attività enzimatica e il metabolismo cellulare.
Polarizzazione
Si esegue usando prismi Nicol o polaroid filmate. Sono posti tra il farmaco e la fonte di luce. Il metodo di ricerca microscopica della polarizzazione in microbiologia consente di studiare oggetti con proprietà disomogenee. Nelle strutture isotropiche, la velocità di propagazione della luce non dipende dal piano scelto. In questo caso, nei sistemi anisotropi, la velocità cambia secondodirettività della luce lungo l'asse trasversale o longitudinale dell'oggetto. Se l'entità della rifrazione lungo la struttura è maggiore che lungo quella trasversale, si crea una doppia rifrazione positiva. Questo è caratteristico di molti oggetti biologici che hanno un rigoroso orientamento molecolare. Sono tutti anisotropi. Questa categoria, in particolare, comprende miofibrille, neurofibrille, ciglia nell'epitelio ciliato, fibre di collagene e altre.
Valore di polarizzazione
Il confronto tra la natura della rifrazione del raggio e l'indice di anisotropia dell'oggetto permette di valutare l'organizzazione molecolare della struttura. Il metodo di polarizzazione agisce come uno dei metodi istologici di analisi, viene utilizzato in citologia, ecc. Non solo gli oggetti colorati possono essere studiati alla luce. Il metodo di polarizzazione consente di studiare preparazioni non colorate e non fissate - native - di sezioni di tessuto.
Trucchi luminescenti
Si basano sulle proprietà di alcuni oggetti di dare un bagliore nella parte blu-viola dello spettro o nei raggi UV. Molte sostanze, come proteine, alcune vitamine, coenzimi, farmaci, sono dotate di luminescenza primaria (intrinseca). Altri oggetti iniziano a brillare quando vengono aggiunti fluorocromi, coloranti speciali. Questi additivi si diffondono selettivamente o diffusamente a singole strutture cellulari o composti chimici. Questa proprietà ha costituito la base per l'uso della microscopia a luminescenza per istochimica estudi citologici.
Aree di utilizzo
Utilizzando l'immunofluorescenza, gli esperti rilevano gli antigeni virali e ne determinano la concentrazione, identificano virus, anticorpi e antigeni, ormoni, vari prodotti metabolici e così via. A questo proposito, nella diagnosi di herpes, parotite, epatite virale, influenza e altre infezioni, vengono utilizzati metodi luminescenti per l'esame dei materiali. Il metodo dell'immunofluorescenza microscopica consente di riconoscere tumori maligni, determinare le aree ischemiche del cuore nelle prime fasi di un infarto, ecc.
Usare la luce ultravioletta
Si basa sulla capacità di un certo numero di sostanze incluse nelle cellule viventi, nei microrganismi o nei tessuti fissi, ma non colorati, trasparenti alla luce visibile di assorbire i raggi UV di una certa lunghezza d'onda. Questo è tipico, in particolare, per i composti macromolecolari. Questi includono proteine, acidi aromatici (metilalanina, triptofano, tirosina, ecc.), acidi nucleici, basi piramidali e puriniche e così via. La microscopia ultravioletta consente di chiarire la localizzazione e la quantità di questi composti. Quando studiano gli oggetti viventi, gli specialisti possono osservare i cambiamenti nei loro processi vitali.
Extra
La microscopia a infrarossi viene utilizzata per studiare oggetti opachi alla luce e ai raggi UV assorbendolistrutture di flusso, la cui lunghezza d'onda è 750-1200 nm. Per applicare questo metodo non è necessario esporre preliminarmente i preparati a trattamenti chimici. Di norma, il metodo a infrarossi viene utilizzato in antropologia, zoologia e altri campi biologici. Per quanto riguarda la medicina, questo metodo è utilizzato principalmente in oftalmologia e neuromorfologia. Lo studio degli oggetti volumetrici viene effettuato mediante microscopia stereoscopica. Il design dell'attrezzatura consente di eseguire l'osservazione con gli occhi sinistro e destro con diverse angolazioni. Gli oggetti opachi vengono esaminati con un ingrandimento relativamente basso (non più di 120 volte). I metodi stereoscopici sono usati in microchirurgia, patomorfologia e medicina legale.
Microscopia elettronica
È usato per studiare la struttura di cellule e tessuti a livello macromolecolare e subcellulare. La microscopia elettronica ha permesso di fare un s alto di qualità nel campo della ricerca. Questo metodo è ampiamente utilizzato in biochimica, oncologia, virologia, morfologia, immunologia, genetica e altri settori. Un aumento significativo della risoluzione dell'apparecchiatura è fornito dal flusso di elettroni che passano nel vuoto attraverso i campi elettromagnetici. Questi ultimi, a loro volta, sono creati da lenti speciali. Gli elettroni hanno la capacità di passare attraverso le strutture di un oggetto o di essere riflessi da esse con deviazioni ad angoli diversi. Di conseguenza, viene creata una visualizzazione sullo schermo luminescente dello strumento. Con la microscopia a trasmissione si ottiene un'immagine planare, con scansione, rispettivamente, volumetrica.
Condizioni necessarie
Vale la pena notare che prima di essere sottoposto all'esame al microscopio elettronico, l'oggetto subisce una preparazione speciale. In particolare, viene utilizzata la fissazione fisica o chimica di tessuti e organismi. Il materiale sezionale e bioptico, inoltre, viene disidratato, incorporato in resine epossidiche, tagliato con coltelli diamantati o di vetro in sezioni ultrasottili. Poi vengono confrontati e studiati. In un microscopio a scansione, le superfici degli oggetti vengono esaminate. Per fare questo, vengono spruzzati con sostanze speciali in una camera a vuoto.
