Περιεχόμενο
- Μικροσκοπία φωτός και κυτταρική βιολογία
- Διεξήχθησαν δεκάδες πειραματικών διαδικασιών
- Χημικές λεκέδες και μικροσκοπία φωτός
- Ευκολία στο ζουμ
- Πλεονεκτήματα της φθορίζουσας μικροσκοπίας
- Μειονέκτημα των μικροσκοπίων φωτός
Το ελαφρύ, ή σύνθετο, μικροσκόπιο είναι ένα εργαλείο που κάθε φοιτητής βιολογίας είναι πιθανό να συναντήσει. Η κατανόηση των πλεονεκτημάτων του μικροσκοπίου φωτός θα δώσει μια εικόνα για την αξιοποίηση της χρησιμότητάς του για την τάξη ή την κλινική. Οι πολλές πειραματικές τεχνικές που έχουν τελειοποιηθεί για χρήση με ένα ελαφρύ μικροσκόπιο, η ευκολία χρήσης του και η σχετική οικονομικότητά του σε σύγκριση με άλλους τύπους μικροσκοπίων το καθιστούν την προτιμώμενη επιλογή για πολλές εφαρμογές επιστήμης της ζωής.
Μικροσκοπία φωτός και κυτταρική βιολογία
Επειδή τα κύτταρα δεν μπορούν να προβληθούν με το ανοιχτό μάτι, η μικροσκοπία αποτελεί βασικό συστατικό για τη μελέτη της δομής και της λειτουργίας των κυττάρων. Ένα μικροσκόπιο φωτός χρησιμοποιεί μια πηγή φωτός για να φωτίσει το δείγμα σε ένα φωτεινό πεδίο. Το δείγμα χρωματίζεται για να δημιουργήσει δομές που είναι κανονικά ημιδιαφανείς ή σχεδόν άχρωμες σκούρες από το φόντο και είναι ευκολότερο να το δουν. Μια άλλη τεχνική μικροσκοπίας είναι η φθορίζουσα μικροσκοπία. Αντί να χρησιμοποιήσει ένα σκοτεινό λεκέ σε ένα ανοιχτό φόντο, τα κύτταρα χρωματίζονται με φθορίζουσες χρωστικές και παρατηρούνται σε σκοτεινό υπόβαθρο.
Διεξήχθησαν δεκάδες πειραματικών διαδικασιών
Η μελέτη ιστού με μικροσκοπία φωτός ασκείται εδώ και πάνω από 50 χρόνια. Η μικροσκοπία φωτός είναι η πιο προσιτή μορφή μικροσκοπίας σε όλο τον κόσμο και εξακολουθεί να είναι ένα από τα κύρια εργαλεία κατάρτισης για παθολόγους ή γιατρούς που διαγνώσουν ασθένειες εξετάζοντας μικροσκοπική δομή ιστών. Χιλιάδες εργαστήρια σε όλο τον κόσμο έχουν τελειοποιήσει δεκάδες πειραματικές διαδικασίες, και πολλές από αυτές είναι διαθέσιμες ελεύθερα. Ο συνδυασμός χαμηλού κόστους και η μεγάλη ποσότητα βιολογικών πληροφοριών που παρέχει ένα μικροσκόπιο φωτός το καθιστούν ανεκτίμητο εργαλείο για την έρευνα και την ιατρική.
Χημικές λεκέδες και μικροσκοπία φωτός
Η παρατήρηση ενός δείγματος υπό μικροσκοπία φωτός απαιτεί τη βοήθεια πολύχρωμων χημικών λεκέδων. Αυτοί οι μπλε, κόκκινοι, πράσινοι και καφέ λεκέδες στερεώνονται στον ιστό με μια σαφή χημική ουσία που ονομάζεται permount, η οποία σκληραίνει όταν εκτίθεται στον αέρα. Έτσι συνδυάζονται, αυτοί οι χημικοί λεκέδες και οι ιστοί διαρκούν για πολλά χρόνια χωρίς ξεθώριασμα, επιτρέποντας στους επιστήμονες να εξετάζουν το ίδιο δείγμα για μεγάλο χρονικό διάστημα χωρίς απώλεια χρώματος. Η απώλεια της ορατότητας είναι ένας περιορισμός της μικροσκοπίας φθορισμού επειδή οι φθορίζουσες χρωστικές εξασθενίζουν με την πάροδο του χρόνου.
Ευκολία στο ζουμ
Η ικανότητα του σύνθετου μικροσκοπίου να ζουμίζει εύκολα μεταξύ της παρατήρησης της ουράς ενός μικρού ψαριού σε 50 φορές το πραγματικό του μέγεθος ώστε να βλέπει τις αρτηρίες στην ουρά του σε 400 φορές το πραγματικό μέγεθος είναι ασύγκριτη με άλλα είδη μικροσκοπίων. Οι παθολόγοι εξετάζουν βιοψίες ή μικρά κομμάτια ιστού που απομακρύνονται με βελόνα, υπό σύνθετο μικροσκόπιο και συχνά ζουμ και έξω για να κάνουν την καλύτερη εκτίμησή τους. Το σύνθετο μικροσκόπιο φωτός παραμένει η καλύτερη επιλογή για αυτό το είδος έρευνας.
Πλεονεκτήματα της φθορίζουσας μικροσκοπίας
Η φθορίζουσα μικροσκοπία παρέχει μεγαλύτερες οπτικές λεπτομέρειες για τον θεατή, επειδή οι φθορίζουσες βαφές μπορούν να στοχεύσουν συγκεκριμένες δομές μέσα στο κύτταρο. Τα φθορίζοντα μόρια στο δείγμα κυττάρων που ονομάζονται φθοροφόρα απορροφούν το φως σε ένα μήκος κύματος και εκπέμπουν φως σε διαφορετικό μήκος κύματος. Οι φθορίζουσες χρωστικές μπορούν να χρησιμοποιηθούν με συγκεκριμένες πρωτεΐνες και αντισώματα για να υπογραμμίσουν τις δομές και ακόμη και μόνα μόρια μέσα στο κύτταρο. Οι τεχνικές φθορίζουσας μικροσκοπίας επιτρέπουν τη χρήση πολλαπλών χρωμάτων σε ένα δείγμα.
Μειονέκτημα των μικροσκοπίων φωτός
Η τεχνολογία μικροσκοπίας έχει εξαντληθεί τις τελευταίες δεκαετίες, με μερικά από τα πιο προηγμένα μικροσκόπια να παρέχουν πιο λεπτομερείς πληροφορίες από το κλασσικό σύνθετο (ελαφρύ) μικροσκόπιο. Τα φθορίζοντα μικροσκόπια επιτρέπουν στους επιστήμονες να βλέπουν δύο διαφορετικές πρωτεΐνες στην ίδια θέση σε ένα κύτταρο χρησιμοποιώντας κόκκινες και πράσινες σημάνσεις που επικαλύπτονται για να σχηματίσουν ένα κίτρινο χρώμα. Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια δείχνουν τα τρισδιάστατα χαρακτηριστικά μιας επιφάνειας κυττάρων. Για να αναφέρουμε ένα μειονέκτημα του μικροσκοπίου φωτός, δεν διαθέτει μερικές από τις προηγμένες δυνατότητες φθορίζουσας ή ηλεκτρονικής μικροσκοπίας επειδή χρησιμοποιεί μόνο λευκό φως. Ωστόσο, τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια και τα φθορίζοντα μικροσκόπια κυμαίνονται σε τιμές από δεκάδες χιλιάδες έως εκατοντάδες χιλιάδες δολάρια, ενώ ένα σύνθετο μικροσκόπιο μπορεί επί του παρόντος να αγοραστεί για μόλις $ 100.