میکروسکوپ چیست ؟ میكروسكوپ یكي از وسایل آزمایشگاهي اصلي در آزمایشگاه گیاه شناسي ، دامپزشکی ، علوم زیستی و حتی مواد و متالوژی است . با.

Download Report

Transcript میکروسکوپ چیست ؟ میكروسكوپ یكي از وسایل آزمایشگاهي اصلي در آزمایشگاه گیاه شناسي ، دامپزشکی ، علوم زیستی و حتی مواد و متالوژی است . با.

‫میکروسکوپ چیست ؟‬
‫میكروسكوپ یكي از وسایل آزمایشگاهي اصلي در‬
‫آزمایشگاه گیاه شناسي‪ ،‬دامپزشکی‪ ،‬علوم زیستی و‬
‫حتی مواد و متالوژی است‪ .‬با توجه به گسترش روز‬
‫افزون میکروسکوپها در شاخههای مختلف علوم‬
‫پزشکی و صنعت هر روزه شاهد پیشرفتهای مختلف در‬
‫صنعت میکروسکوپ ها میباشیم‪ .‬این پیشرفتها شامل‬
‫پیشرفت سیستم روزی طراحی اجزای مکانیکی ‪،‬‬
‫پایداری استحکام و راحتی در استفاده از آنها میباشد‪.‬‬
‫میکروسکوپهای نوری معمولی که در تحقیقات‬
‫بیولوژیکی و پزشکی بکار میروند دو دسته میباشند‪.‬‬
‫یک دسته دارای چشمه نوری مجزا از میکروسکوپ‬
‫میباشند و دسته دوم میکروسکوپهایی میباشند که‬
‫دارای چشمه نوری تعبیه شده در میکروسکوپ‬
‫میباشند‪ .‬میکروسکوپهای معمولی مدرن مورد استفاده‬
‫از نوع دوم میباشد و تقریبا ساخت و استفاده نوع اول‬
‫منسوخ شده است‪.‬‬
‫انواع میکروسکوپ‬
‫میکروسکوپهای الکترونی‪ ،‬میکروسکوپ الکترونی‬
‫روبشی ‪،‬میکروسکوپ الکترونی عبوری ‪،‬میکروسکوپ‬
‫نوری ‪،‬میکروسکوپ نوری عبوری ‪،‬میکروسکوپ‬
‫نوری بازتابی ‪،‬میکروسکوپهای پراب پویشی‬
‫‪،‬میکروسکوپ نیروی جانبی ‪،‬میکروسکوپ نیروی‬
‫اتمی ‪،‬میکروسکوپ نیروی مغناطیسی ‪،‬میکروسکوپ‬
‫تونلی پویشی میکروسکوپ میدان نزدیک نوری‬
‫‪،‬میکروسکوپ ولتاژ پویشی‬
‫میکروسکوپ نوری‬
‫میكروسكوپ نوري از دو بخش مكانیكي و‬
‫نوري تشكیل مي شود؛ اجزاي بخش مكانیكي در‬
‫تشكیل تصویر نقش عمده اي ندارند و شامل‬
‫بخش هایي همچون پایه‪ ،‬بازو‪ ،‬پیچ هاي تنظیم‪،‬‬
‫گیره‪ ،‬دیافراگم و غیره هستند‪.‬‬
‫بخش نوري‪ ،‬كل سیستم نوري میكروسكوپ را‬
‫تشكیل داده و مستقیما در تشكیل تصویر نقش‬
‫دارد‪ .‬این بخش شامل دستگاه روشنایي (منبع‬
‫نور و كندانسور براي متمركز كردن نور)‪،‬‬
‫فیلترها‪ ،‬عدسي هاي شیئي براي متمركز كردن‬
‫تصویر و عدسي هاي چشمي براي تصویر‬
‫كردن شيء روي چشم است‪.‬‬
‫انواع میکروسکوپ نوری‬
‫میكروسكوپ فلوئورسانس‪ :‬جدید ترین پیشرفت ها در زمینه میكروسكوپ نوري عمدتا به ابداع‬
‫میكروسكوپ فـلـوئـورسـانـس در بیـولـوژي مـربـوط اسـت‪ .‬در طـول دهـه هـاي پـایـانـي سـده بیستـم‬
‫تكنیكهاي مختلفي جهت نشان دار كردن ساختارهاي سلولي از طریق فلوئورسنت مورد استفاده قرار گرفت‬
‫كه از مهم ترین این روش هـــا مـــي تـــوان بـــه رنـــگ كـــردن جــزئــي سـاختـارهـاي سلـولـي از‬
‫طـریـق شیمیایي اشاره كرد؛ دراین تكنیك ها از فلوئورفورهاي مختلف (كــه مـنـجــر بـه ایجـاد خـاصیـت‬
‫فلـوئـورسـانـس ميشوند) براي آنالیز ساختارهاي سلولي‪ ،‬چه در نـمـونـه هـاي زنـده و چـه بـي جـان‪،‬‬
‫اسـتفاده ميكنند‪.‬‬
‫میكروسكوپ مركب‪ :‬از ایـــن مــیــكـــروســكـــوپ بـــراي مــشـــاهـــده نمونههاي بسیار ریز استفاده مي‬
‫شود‪ .‬نمونه ها معموال روي صفحات شیشه اي مستطیل شكل به نام الم قرار گرفته و توسط صفحات شیشه‬
‫اي كوچكتر و نازك تري به نام المل پــوشــانــده مــي شــونــد‪ ،‬سـپــس ایــن نـمــونــه هــا زیــر‬
‫مـیـكـروسكـوپ قـرار مـي گیـرنـد‪ .‬میكروسكوپهاي مركب معموال یك چشمي یا دو چشمي هستند‪.‬‬
‫میكروسكوپ استریو‪ :‬ایـن مـیـكروسكوپ كه میكروسكوپ تشریحي نیز نامیده مي شود‪ ،‬براي‬
‫مشاهده نمونه هاي نسبتا بزرگ‪ ،‬مثال براي دیدن تمام یا قسمتي از سطح بدن یك حشره مورد استفاده‬
‫قرار مي گیرد‪.‬‬
‫مـعـمـوال در آزمـایشگاه هاي بیولوژي و فیزیولوژي میكروسكوپ هاي استریو و مركب مورد استفاده قرار‬
‫مي گیرند‪.‬‬
‫میكروسكوپ الكترونی‬
‫در اوایل سده بیستم جایگزیني مهم براي‬
‫میكروسكوپ نوري ایجاد شد كه در جهت ایـجـاد‬
‫تـصویر به جاي نور از الكترون ها بهره مي جست‪.‬‬
‫در این میكروسكوپ ها‪ ،‬الكترون هاي مورد نیاز‬
‫توسط یك تفنگ الكتروني ایجاد مي شوند؛ این تفنگ‬
‫متشكل از رشته اي سیم تنگستن است كه با عبور‬
‫جریان از داخل آن‪ ،‬تا دماي ‪ 2500‬درجه سانتیگراد‬
‫گرم شده و الكترون ساطع مي كند ‪.‬الكترون هاي‬
‫حاصل توسط میدان الكتریكي شتاب گـرفـته‪ ،‬انرژي‬
‫جنبشي خود را افزایش مي دهند و با قدرت به سطح‬
‫نمونه برخورد ميكنند ‪.‬‬
‫نـخـسـتـیـن مـیـكـروسـكـوپ الـكـتـرونـي كـه در سـال‬
‫‪ 1931‬ابداع شد‪ ،‬میكروسكوپ الكتروني گذاره بود؛‬
‫به دنبال این دستاورد موفقیت بخش‪ ،‬در سال ‪1935‬‬
‫میكروسكوپ الكتروني نگاره ابداع شد‪ .‬عالوه بر این‬
‫دو نوع‪ ،‬میكروسكوپ اشعه ایكس نیز در‬
‫دسته میكروسكوپ هاي الكتروني قرار مي گیرد‪.‬‬
‫میكروسكوپ الكترونی گذاره‬
‫مبناي كار این میكروسكوپ شبیه به میكروسكوپ‬
‫نوري است‪ ،‬با این تفاوت كه در آن به جاي نور از‬
‫باریكه الكتروني و به جاي لنزهاي شیشه اي از‬
‫آهنرباي مغناطیسي بهره گرفته شده است ‪.‬در این‬
‫حالت الكترون ها به سمت نمونه پرتاب شده از آن‬
‫عبور مي كنند و یا برخوردهاي االستیك و غیر‬
‫االستیك انجام مي دهند‪ ،‬بنابراین اغلب براي بررسي‬
‫ساختارهاي درون سلولي از آن استفاده مي شود‪.‬‬
‫استفاده از الكترون ها به جاي نور در این‬
‫میكروسكوپ‪ ،‬منجر به افزایش رزولوشن تصویر‬
‫دو بعدي حاصل مي شود‪ ،‬به نحوي كه مي توان‬
‫به این طریق اتم هاي مجزا را شناسایي كرد‬
‫میكروسكوپ الكترونی نگاره‬
‫در این میكروسكوپ یك منبع تولید الكتروني باریكه اي از الكترون ها‬
‫را ایجاد ميكند كه از طریق عدسي هاي الكترومگنتیك هدایت شده و‬
‫روي سطح نمونه متمركز ميشوند؛ سپس الكترون ها و پرتوهاي‬
‫ثانویه انتشار یافته از سطح نمونه جمع آوري شده و توسط یك‬
‫تقویت كننده‪ ،‬تقویت مي شوند تا در نهایت یك تصویر سه بعدي حاصل‬
‫شود‬
‫از آنجا كه در این نوع میكروسكوپ‪ ،‬تصویر بر اساس بازگشت‬
‫الكترون ها از سطح نمونه حاصل مي شود‪ ،‬عموما از آن براي‬
‫مطالعه سطوح سلولي و نیز آنالیز خواص ساختاري نمونه هاي جامد‬
‫استفاده مي شود‪.‬‬
‫شكل زیر ‪ ،‬تصویر یك قطعه فلز جامد كه داراي حجم قابل توجهي از منافذ محتوي گاز است را نشان مي‬
‫دهد‪ .‬این تصویر توسط میكروسكوپ نگاره ایجاد شده است‬
‫میكروسكوپ اشعه ایكس‬
‫این نوع از میكروسكوپ‪ ،‬از تابش الكترومغناطیس‬
‫اشعه ایكس براي ایجاد تصویر بهره مي گیرد‪.‬‬
‫پرتوهاي ایكس برخالف نور مرئي به سادگي دچار انكسار یا‬
‫رویت با چشم‬
‫بازگشت نمـي شـونـد و بـراي انسـان قـابل ِ‬
‫نیستند‪ ،‬بنابراین فراینداصلي در یك میكروسكوپ اشعه ایكس‪،‬‬
‫تابش پرتوها به یك فیلم یا استفاده از دوربین هاي شارژ‬
‫همزمان براي شناسایي پرتوهاي عبوري از میان نمونه‬
‫است ‪.‬‬
‫یكـي از مـزایـاي ایـن میكـروسكوپ نسبت به سایر‬
‫میكروسكوپ هاي الكتروني متداول‪ ،‬این است كه توسط آن‬
‫مي توان نمونه هاي بیولوژیك را در وضعیت و حالت طبیعي‬
‫آن ها مشاهده كرد؛ با وجود اینكه میكروسكوپ هـاي‬
‫الكتروني قدرت تفكیكي در حد نانومتر دارند‪ ،‬اما نمي توان‬
‫یك نمونه نسبتا ضخیم را به وسیله آن ها مشاهده كرد‪ ،‬زیرا‬
‫نمونه باید ابتدا از نـظــر شـیمیـایـي تثبیـت شـده‪ ،‬آبگیـري‬
‫شـود و سپس داخل رزین جاسازي شده و در نهایت به الیه‬
‫هاي بسیار نازك تبدیل شود‪.‬‬
‫میكروسكوپ ماوراء بنفش‬
‫میكروسكوپ ماوراء بنفش كه منبع تغذیه نوراست‪ .‬نسبت به میكروسكوپ نوري معمولي قدرت تفكیك‬
‫باالتري داشته چراكه اشعه ماوراء بنفش طول موج كوتاهتري نسبت به نور مرئي دارد ‪ .‬عدسي شیئي بكار‬
‫رفته در این میكروسكوپ از جنس كوارتز میباشد‪ .‬بدلیل مضر بودن اشعه ماوراء بنفش براي چشم انسان‪،‬‬
‫از تصویر شيء عكسبرداري شده و سپس بر روي صفحه مانیتور قابل مشاهده است ( قدرت تفكیك ‪600‬‬
‫آنگستروم )‬
‫میكروسكوپ زمینه سیاه‬
‫منبع تغذیه نور در این نوع‬
‫میكروسكوپ نور مرئي میباشد و‬
‫با ایجاد انكسار نور توسط آئینه‬
‫هاي محدب و مقعر شيء یا‬
‫نمونه مورد بررسي‪ ،‬شفاف و‬
‫نوراني در زمینه سیاه دیده مي‬
‫شود‬
‫میکروسکوپ اختالف فاز‬
‫مزیت میکروسکوپ اختالف فاز در این است که می توانیم با آن سلول های‬
‫زنده را با جزئیات بیشتر مشاهده کنیم‪.‬تیمارهایی مثل تثبیت نمونه می توانند‬
‫دگرگونی هایی در ساختار درونی سلول بوجود آورند‪ .‬بنابراین مطاله سلوله‬
‫های زنده که هیچ تیماری ندیده اند خیلی مطلوب است‪ .‬می توان فرایند هایی‬
‫مثل تقسیم میتوز در سلول های زنده را نیز با این میکروسکوپ ها مطالعه‬
‫کرد‪ .‬در برخی موارد برای عکس برداری پیوسته و دراز مدت از سلول‬
‫فعال ‪ ،‬دوربینی به میکروسکوپ وصل می شود‪.‬مطالعه سلولهای زنده با‬
‫میکروسکوپ تداخلی و میکروسکوپ زمینه سیاه نیز مقدور است‪ .‬سیسم‬
‫های نوری خاصی در تمام این نوع میکروسکوپ ها وجود دارد که به علت‬
‫ویژگی آنها تباین کافی بین اجزای سلول ایجاد و مشاهده ی سلول های زنده‬
‫مقدور می شود‪ .‬استفاده از میکروسکوپ زمینه سیاه برای مشاهده ی حرکت‬
‫باکتری معمول است‪ ،‬که در این مورد ایجاد تباین بین سلول باکتری زنده و‬
‫محیط اطرافش مهم است‪.‬‬