მიკროსკოპული კვლევის მეთოდები არის სხვადასხვა ობიექტების შესწავლის მეთოდები სპეციალური აღჭურვილობის გამოყენებით. ის საშუალებას გვაძლევს განვიხილოთ ნივთიერებებისა და ორგანიზმების სტრუქტურა, რომელთა სიდიდე სცილდება ადამიანის თვალის გარჩევადობას. სტატიაში მოკლედ გავაანალიზებთ მიკროსკოპული კვლევის მეთოდებს.
ზოგადი ინფორმაცია
მიკროსკოპული გამოკვლევის თანამედროვე მეთოდებს თავის პრაქტიკაში იყენებენ სხვადასხვა სპეციალისტი. მათ შორის არიან ვირუსოლოგები, ციტოლოგები, ჰემატოლოგები, მორფოლოგები და სხვა. მიკროსკოპული გამოკვლევის ძირითადი მეთოდები დიდი ხანია ცნობილია. უპირველეს ყოვლისა, ეს არის ობიექტების ნახვის მსუბუქი მეთოდი. ბოლო წლებში პრაქტიკაში აქტიურად დაინერგა სხვა ტექნოლოგიები. ამრიგად, პოპულარობა მოიპოვა კვლევის ფაზა-კონტრასტმა, ლუმინესცენტურმა, ინტერფერენციამ, პოლარიზაციამ, ინფრაწითელმა, ულტრაიისფერმა, სტერეოსკოპიულმა მეთოდებმა. ყველა მათგანი დაფუძნებულია სხვადასხვა თვისებებზე.სვეტა. გარდა ამისა, ფართოდ გამოიყენება ელექტრონული მიკროსკოპული კვლევის მეთოდები. ეს მეთოდები საშუალებას გაძლევთ აჩვენოთ ობიექტები დამუხტული ნაწილაკების მიმართული ნაკადის გამოყენებით. უნდა აღინიშნოს, რომ კვლევის ასეთი მეთოდები გამოიყენება არა მხოლოდ ბიოლოგიასა და მედიცინაში. მრეწველობაში ლითონებისა და შენადნობების შესწავლის მიკროსკოპული მეთოდი საკმაოდ პოპულარულია. ასეთი კვლევა შესაძლებელს ხდის სახსრების ქცევის შეფასებას, ტექნოლოგიების შემუშავებას მარცხის ალბათობის შესამცირებლად და სიძლიერის გაზრდის მიზნით.
სინათლის გზები: მახასიათებლები
მიკროორგანიზმების და სხვა ობიექტების შესწავლის ასეთი მიკროსკოპული მეთოდები დაფუძნებულია აღჭურვილობის სხვადასხვა გარჩევადობაზე. ამ შემთხვევაში მნიშვნელოვანი ფაქტორებია სხივის მიმართულება, თავად ობიექტის მახასიათებლები. ეს უკანასკნელი, კერძოდ, შეიძლება იყოს გამჭვირვალე ან გაუმჭვირვალე. ობიექტის თვისებების შესაბამისად იცვლება სინათლის ნაკადის ფიზიკური თვისებები - სიკაშკაშე და ფერი, ტალღის გავრცელების ამპლიტუდის და ტალღის სიგრძის, სიბრტყის, ფაზის და მიმართულების გამო. ამ მახასიათებლების გამოყენებას ეფუძნება სხვადასხვა მიკროსკოპული კვლევის მეთოდი.
სპეციფიკა
მსუბუქი მეთოდებით შესასწავლად საგნებს ჩვეულებრივ ხატავენ. ეს საშუალებას გაძლევთ ამოიცნოთ და აღწეროთ მათი ზოგიერთი თვისება. ეს მოითხოვს ქსოვილების დამაგრებას, ვინაიდან შეღებვა გამოავლენს გარკვეულ სტრუქტურებს მხოლოდ მოკლულ უჯრედებში. ცოცხალ უჯრედებში საღებავი იზოლირებულია ვაკუოლის სახით ციტოპლაზმაში. ის არ ხატავს სტრუქტურებს. მაგრამ მსუბუქი მიკროსკოპის დახმარებით შესაძლებელია ცოცხალი ობიექტების გამოკვლევაც.ამისთვის გამოიყენება კვლევის სასიცოცხლო მეთოდი. ასეთ შემთხვევებში გამოიყენება ბნელი ველის კონდენსატორი. ის ჩაშენებულია სინათლის მიკროსკოპში.
დაუღებავი ობიექტების შესწავლა
ეს ტარდება ფაზა-კონტრასტული მიკროსკოპის გამოყენებით. ეს მეთოდი ეფუძნება სხივის დიფრაქციას ობიექტის მახასიათებლების შესაბამისად. ექსპოზიციის პროცესში აღინიშნება ფაზის და ტალღის სიგრძის ცვლილება. მიკროსკოპის ობიექტში არის გამჭვირვალე ფირფიტა. ცოცხალი ან ფიქსირებული, მაგრამ არა ფერადი ობიექტები, მათი გამჭვირვალობის გამო, თითქმის არ ცვლის მათში გამავალი სხივის ფერს და ამპლიტუდას, რაც მხოლოდ ტალღის ფაზაში ცვლის პროვოცირებას ახდენს. მაგრამ ამავდროულად, ობიექტზე გავლის შემდეგ, სინათლის ნაკადი გადახრის ფირფიტიდან. შედეგად, ობიექტში გავლილ სხივებს შორის და მსუბუქ ფონზე შესულს შორის ჩნდება განსხვავება ტალღის სიგრძეში. გარკვეული მნიშვნელობით, ხდება ვიზუალური ეფექტი - მუქი ობიექტი აშკარად ჩანს ღია ფონზე, ან პირიქით (ფაზის ფირფიტის მახასიათებლების შესაბამისად). მის მისაღებად განსხვავება უნდა იყოს ტალღის სიგრძის მინიმუმ 1/4.
ანოპტრალის მეთოდი
ეს არის ერთგვარი ფაზა-კონტრასტის მეთოდი. ანოპტრალის მეთოდი გულისხმობს ლინზის გამოყენებას სპეციალური ფირფიტებით, რომლებიც ცვლის მხოლოდ ფონის სინათლის ფერს და სიკაშკაშეს. ეს მნიშვნელოვნად აფართოებს შეუღებავი ცოცხალი ობიექტების შესწავლის შესაძლებლობებს. კვლევის ფაზა-კონტრასტული მიკროსკოპული მეთოდი გამოიყენება მიკრობიოლოგიაში, პარაზიტოლოგიაში მცენარეთა და ცხოველთა უჯრედების შესწავლისას,უმარტივესი ორგანიზმები. ჰემატოლოგიაში ეს მეთოდი გამოიყენება სისხლისა და ძვლის ტვინის ელემენტების დიფერენციაციის გამოსათვლელად და დასადგენად.
ჩარევის ტექნიკა
ეს მიკროსკოპული კვლევის მეთოდები ზოგადად წყვეტს იგივე პრობლემებს, როგორც ფაზა-კონტრასტული. თუმცა, ამ უკანასკნელ შემთხვევაში სპეციალისტებს შეუძლიათ მხოლოდ ობიექტების კონტურების დაკვირვება. ინტერფერენციული მიკროსკოპული კვლევის მეთოდები საშუალებას გაძლევთ შეისწავლოთ მათი ნაწილები, განახორციელოთ ელემენტების რაოდენობრივი შეფასება. ეს შესაძლებელია სინათლის სხივის ბიფურკაციის გამო. ერთი ნაკადი გადის ობიექტის ნაწილაკზე, ხოლო მეორე გადის. მიკროსკოპის ოკულარში ისინი ერთმანეთს ერევიან და ერევიან. შედეგად მიღებული ფაზის განსხვავება შეიძლება განისაზღვროს სხვადასხვა უჯრედული სტრუქტურის მასით. მოცემული რეფრაქციული ინდექსებით მისი თანმიმდევრული გაზომვით შესაძლებელია განისაზღვროს არაფიქსირებული ქსოვილებისა და ცოცხალი ობიექტების სისქე, მათში ცილის შემცველობა, მშრალი ნივთიერების და წყლის კონცენტრაცია და ა.შ. მიღებული მონაცემების მიხედვით, სპეციალისტები არიან. შეუძლია ირიბად შეაფასოს მემბრანის გამტარიანობა, ფერმენტის აქტივობა და უჯრედული მეტაბოლიზმი.
პოლარიზაცია
ეს ტარდება ნიკოლის პრიზმების ან ფირული პოლაროიდების გამოყენებით. ისინი მოთავსებულია წამალსა და სინათლის წყაროს შორის. მიკრობიოლოგიაში პოლარიზაციის მიკროსკოპული კვლევის მეთოდი შესაძლებელს ხდის არაჰომოგენური თვისებების მქონე ობიექტების შესწავლას. იზოტროპულ სტრუქტურებში სინათლის გავრცელების სიჩქარე არ არის დამოკიდებული არჩეულ სიბრტყეზე. ამ შემთხვევაში, ანისოტროპულ სისტემებში სიჩქარე იცვლება შესაბამისადსინათლის მიმართულება ობიექტის განივი ან გრძივი ღერძის გასწვრივ. თუ სტრუქტურის გასწვრივ გარდატეხის სიდიდე მეტია, ვიდრე განივი, იქმნება ორმაგი დადებითი გარდატეხა. ეს დამახასიათებელია მრავალი ბიოლოგიური ობიექტისთვის, რომლებსაც აქვთ მკაცრი მოლეკულური ორიენტაცია. ისინი ყველა ანისოტროპულია. ამ კატეგორიაში, კერძოდ, შედის მიოფიბრილები, ნეიროფიბრილები, წამწამები მოციმციმე ეპითელიუმში, კოლაგენური ბოჭკოები და სხვა.
პოლარიზაციის მნიშვნელობა
სხივის გარდატეხის ხასიათისა და ობიექტის ანიზოტროპიის ინდექსის შედარება შესაძლებელს ხდის სტრუქტურის მოლეკულური ორგანიზაციის შეფასებას. პოლარიზაციის მეთოდი მოქმედებს როგორც ანალიზის ერთ-ერთი ჰისტოლოგიური მეთოდი, გამოიყენება ციტოლოგიაში და ა.შ. სინათლეში არა მხოლოდ ფერადი ობიექტების შესწავლა შეიძლება. პოლარიზაციის მეთოდი შესაძლებელს ხდის ქსოვილის სექციების შეუღებავი და დაუმაგრებელი - ნატურალური პრეპარატების შესწავლას.
ლუმინესცენტური ხრიკები
ისინი დაფუძნებულია ზოგიერთი ობიექტის თვისებებზე, რომ მისცეს ბზინვარება სპექტრის ლურჯ-იისფერ ნაწილში ან UV სხივებში. ბევრი ნივთიერება, როგორიცაა ცილები, ზოგიერთი ვიტამინი, კოენზიმები, წამლები, დაჯილდოვებულია პირველადი (შინაგანი) ლუმინესცენციით. სხვა ობიექტები იწყებენ ბზინვარებას, როდესაც ემატება ფტოროქრომები, სპეციალური საღებავები. ეს დანამატები შერჩევით ან დიფუზურად ვრცელდება ცალკეულ უჯრედულ სტრუქტურებზე ან ქიმიურ ნაერთებზე. ეს თვისება საფუძვლად დაედო ლუმინესცენციის მიკროსკოპის გამოყენებას ჰისტოქიმიური დაციტოლოგიური კვლევები.
გამოყენების სფერო
იმუნოფლუორესცენციის გამოყენებით, ექსპერტები აღმოაჩენენ ვირუსულ ანტიგენებს და ადგენენ მათ კონცენტრაციას, იდენტიფიცირებენ ვირუსებს, ანტისხეულებს და ანტიგენებს, ჰორმონებს, მეტაბოლურ სხვადასხვა პროდუქტებს და ა.შ. ამასთან დაკავშირებით, ჰერპესის, ყბაყურის, ვირუსული ჰეპატიტის, გრიპის და სხვა ინფექციების დიაგნოსტიკისას გამოიყენება მასალების გამოკვლევის ლუმინესცენტური მეთოდები. მიკროსკოპული იმუნოფლუორესცენციის მეთოდი შესაძლებელს ხდის ავთვისებიანი სიმსივნეების ამოცნობას, გულის იშემიური უბნების დადგენას ინფარქტის ადრეულ სტადიაზე და ა.შ.
ულტრაიისფერი სინათლის გამოყენება
ის დაფუძნებულია ცოცხალ უჯრედებში, მიკროორგანიზმებში ან ფიქსირებულ, მაგრამ უფერულ, ხილული სინათლის გამჭვირვალე ქსოვილებში შემავალი ნივთიერებების უნარზე, შთანთქას გარკვეული ტალღის სიგრძის ულტრაიისფერი სხივები. ეს დამახასიათებელია, კერძოდ, მაკრომოლეკულური ნაერთებისთვის. მათ შორისაა ცილები, არომატული მჟავები (მეთილალანინი, ტრიპტოფანი, ტიროზინი და სხვ.), ნუკლეინის მჟავები, პირამიდული და პურინული ფუძეები და ა.შ. ულტრაიისფერი მიკროსკოპია შესაძლებელს ხდის ამ ნაერთების ლოკალიზაციისა და ოდენობის გარკვევას. ცოცხალი ობიექტების შესწავლისას სპეციალისტებს შეუძლიათ დააკვირდნენ ცვლილებებს მათ სასიცოცხლო პროცესებში.
დამატებით
ინფრაწითელი მიკროსკოპია გამოიყენება სინათლისა და ულტრაიისფერი სხივების მიმართ გაუმჭვირვალე ობიექტების შესასწავლად მათი შთანთქმის გზით.დინების სტრუქტურები, რომელთა ტალღის სიგრძეა 750-1200 ნმ. ამ მეთოდის გამოსაყენებლად არ არის საჭირო პრეპარატების წინასწარი ქიმიური დამუშავება. როგორც წესი, ინფრაწითელი მეთოდი გამოიყენება ანთროპოლოგიაში, ზოოლოგიაში და სხვა ბიოლოგიურ დარგებში. რაც შეეხება მედიცინას, ეს მეთოდი ძირითადად გამოიყენება ოფთალმოლოგიასა და ნეირომორფოლოგიაში. მოცულობითი ობიექტების შესწავლა ტარდება სტერეოსკოპიული მიკროსკოპის გამოყენებით. აღჭურვილობის დიზაინი საშუალებას გაძლევთ განახორციელოთ დაკვირვება მარცხენა და მარჯვენა თვალით სხვადასხვა კუთხით. გაუმჭვირვალე ობიექტებს იკვლევენ შედარებით დაბალი გადიდებით (არაუმეტეს 120-ჯერ). სტერეოსკოპიული მეთოდები გამოიყენება მიკროქირურგიაში, პათომორფოლოგიასა და სასამართლო მედიცინაში.
ელექტრონული მიკროსკოპია
გამოიყენება უჯრედებისა და ქსოვილების სტრუქტურის შესასწავლად მაკრომოლეკულურ და უჯრედულ დონეზე. ელექტრონულმა მიკროსკოპამ შესაძლებელი გახადა ხარისხობრივი ნახტომი კვლევის სფეროში. ეს მეთოდი ფართოდ გამოიყენება ბიოქიმიაში, ონკოლოგიაში, ვირუსოლოგიაში, მორფოლოგიაში, იმუნოლოგიაში, გენეტიკას და სხვა ინდუსტრიებში. აღჭურვილობის გარჩევადობის მნიშვნელოვან ზრდას უზრუნველყოფს ელექტრონების ნაკადი, რომელიც ვაკუუმში გადის ელექტრომაგნიტურ ველებში. ეს უკანასკნელი, თავის მხრივ, სპეციალური ლინზებით იქმნება. ელექტრონებს აქვთ უნარი გაიარონ საგნის სტრუქტურებში ან აისახონ მათგან სხვადასხვა კუთხით გადახრით. შედეგად, დისპლეი იქმნება ინსტრუმენტის ლუმინესცენტურ ეკრანზე. გადამცემი მიკროსკოპით მიიღება პლანშეტური გამოსახულება, სკანირებით, შესაბამისად, მოცულობითი.
აუცილებელი პირობები
აღსანიშნავია, რომ ელექტრონულ მიკროსკოპულ გამოკვლევამდე ობიექტი გადის სპეციალურ მომზადებას. კერძოდ, გამოიყენება ქსოვილებისა და ორგანიზმების ფიზიკური ან ქიმიური ფიქსაცია. გარდა ამისა, სექციური და ბიოფსიის მასალა დეჰიდრატირებულია, ჩასმულია ეპოქსიდურ ფისებში, ალმასის ან შუშის დანებით დაჭრილი ულტრა თხელ ნაჭრებად. შემდეგ ხდება მათი კონტრასტი და შესწავლა. სკანირების მიკროსკოპში ხდება ობიექტების ზედაპირების გამოკვლევა. ამისთვის ვაკუუმ კამერაში ასხურებენ სპეციალურ ნივთიერებებს.
