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.