Միկրոսկոպիկ հետազոտության մեթոդները տարբեր առարկաների ուսումնասիրման մեթոդներ են հատուկ սարքավորումների միջոցով: Այն թույլ է տալիս դիտարկել այն նյութերի և օրգանիզմների կառուցվածքը, որոնց մեծությունը դուրս է մարդու աչքի լուծումից: Հոդվածում մենք համառոտ կվերլուծենք մանրադիտակային հետազոտության մեթոդները։
Ընդհանուր տեղեկություններ
Միկրոսկոպիկ հետազոտության ժամանակակից մեթոդները իրենց պրակտիկայում կիրառվում են տարբեր մասնագետների կողմից։ Նրանց թվում են վիրուսաբաններ, բջջաբաններ, արյունաբաններ, մորֆոլոգներ և այլն։ Մանրադիտակային հետազոտության հիմնական մեթոդները հայտնի են վաղուց։ Առաջին հերթին սա օբյեկտների դիտման թեթեւ մեթոդ է։ Վերջին տարիներին այլ տեխնոլոգիաներ ակտիվորեն ներդրվել են գործնականում։ Այսպիսով, ժողովրդականություն են ձեռք բերել հետազոտության փուլային կոնտրաստը, լուսարձակումը, միջամտությունը, բևեռացումը, ինֆրակարմիր, ուլտրամանուշակագույն, ստերեոսկոպիկ մեթոդները։ Դրանք բոլորը հիմնված են տարբեր հատկությունների վրա:Սվետա. Բացի այդ, լայնորեն կիրառվում են էլեկտրոնային մանրադիտակային հետազոտության մեթոդները։ Այս մեթոդները թույլ են տալիս ցուցադրել օբյեկտներ՝ օգտագործելով լիցքավորված մասնիկների ուղղորդված հոսք: Հարկ է նշել, որ ուսումնասիրության նման մեթոդները կիրառվում են ոչ միայն կենսաբանության և բժշկության մեջ։ Արդյունաբերության մեջ մետաղների և համաձուլվածքների ուսումնասիրման մանրադիտակային մեթոդը բավականին տարածված է։ Նման ուսումնասիրությունը հնարավորություն է տալիս գնահատել հոդերի վարքը, մշակել տեխնոլոգիաներ՝ նվազագույնի հասցնելու ձախողման հավանականությունը և բարձրացնել ուժը։
Լուսային ուղիներ. բնութագրեր
Միկրոօրգանիզմների և այլ առարկաների ուսումնասիրման նման մանրադիտակային մեթոդները հիմնված են սարքավորումների տարբեր լուծաչափերի վրա: Այս դեպքում կարևոր գործոններն են ճառագայթի ուղղությունը, բուն օբյեկտի առանձնահատկությունները: Վերջինս, մասնավորապես, կարող է լինել թափանցիկ կամ անթափանց։ Օբյեկտի հատկություններին համապատասխան, լույսի հոսքի ֆիզիկական հատկությունները փոխվում են՝ պայծառությունն ու գույնը՝ պայմանավորված ալիքի տարածման ամպլիտուդով և երկարությամբ, հարթությամբ, փուլով և ուղղությամբ։ Տարբեր մանրադիտակային հետազոտության մեթոդներ հիմնված են այս բնութագրերի օգտագործման վրա:
Հատկություններ
Լույսի մեթոդներով ուսումնասիրելու համար առարկաները սովորաբար ներկվում են: Սա թույլ է տալիս բացահայտել և նկարագրել դրանց որոշ հատկություններ: Սա պահանջում է հյուսվածքների ամրացում, քանի որ ներկումը կբացահայտի որոշակի կառուցվածքներ միայն սպանված բջիջներում: Կենդանի բջիջներում ներկը մեկուսացված է ցիտոպլազմայում որպես վակուոլ։ Այն չի ներկում կառուցվածքները։ Բայց լուսային մանրադիտակի օգնությամբ կարելի է հետազոտել նաեւ կենդանի առարկաները։Դրա համար օգտագործվում է ուսումնասիրության կենսական մեթոդ. Նման դեպքերում օգտագործվում է մութ դաշտի կոնդենսատոր: Այն ներկառուցված է լուսային մանրադիտակի մեջ։
Չներկված առարկաների ուսումնասիրություն
Այն իրականացվում է ֆազային կոնտրաստային մանրադիտակի միջոցով։ Այս մեթոդի հիմքում ընկած է ճառագայթի դիֆրակցիան՝ օբյեկտի առանձնահատկություններին համապատասխան: Բացահայտման գործընթացում նշվում է փուլի և ալիքի երկարության փոփոխություն: Մանրադիտակի օբյեկտի մեջ կիսաթափանցիկ թիթեղ կա: Կենդանի կամ անշարժ, բայց ոչ գունավոր առարկաները իրենց թափանցիկության շնորհիվ գրեթե չեն փոխում իրենց միջով անցնող ճառագայթի գույնն ու ամպլիտուդը՝ առաջացնելով միայն ալիքային փուլի տեղաշարժ։ Բայց միևնույն ժամանակ, օբյեկտի միջով անցնելով, լույսի հոսքը շեղվում է թիթեղից։ Արդյունքում, օբյեկտի միջով անցած և բաց ֆոն մուտք գործող ճառագայթների միջև առաջանում է ալիքի երկարության տարբերություն։ Որոշակի արժեքով տեսողական էֆեկտ է առաջանում. մուգ առարկան հստակ տեսանելի կլինի թեթև ֆոնի վրա, կամ հակառակը (ֆազային ափսեի առանձնահատկություններին համապատասխան): Այն ստանալու համար տարբերությունը պետք է լինի ալիքի երկարության առնվազն 1/4-ը։
Անոպտրալ մեթոդ
Դա մի տեսակ փուլային կոնտրաստ մեթոդ է: Անօպտրալ մեթոդը ներառում է ոսպնյակի օգտագործումը հատուկ թիթեղներով, որոնք փոխում են միայն ֆոնային լույսի գույնն ու պայծառությունը: Սա զգալիորեն ընդլայնում է չներկված կենդանի առարկաների ուսումնասիրության հնարավորությունները։ Հետազոտության փուլային կոնտրաստային մանրադիտակային մեթոդը կիրառվում է մանրէաբանության, մակաբուծաբանության մեջ՝ բույսերի և կենդանական բջիջների ուսումնասիրության մեջ,ամենապարզ օրգանիզմները. Արյունաբանության մեջ այս մեթոդն օգտագործվում է արյան և ոսկրածուծի տարրերի տարբերակումը հաշվարկելու և որոշելու համար։
միջամտության տեխնիկա
Այս մանրադիտակային հետազոտության մեթոդները հիմնականում լուծում են նույն խնդիրները, ինչ փուլային հակադրությունները: Սակայն վերջին դեպքում մասնագետները կարող են դիտարկել միայն առարկաների ուրվագիծը։ Միջամտության մանրադիտակային հետազոտության մեթոդները թույլ են տալիս ուսումնասիրել դրանց մասերը, կատարել տարրերի քանակական գնահատում։ Դա հնարավոր է լույսի ճառագայթի երկփեղկվածության շնորհիվ: Մի հոսքը անցնում է օբյեկտի մասնիկի միջով, իսկ մյուսը՝ անցնում: Մանրադիտակի ակնաբույժում նրանք միանում են և խանգարում: Ստացված փուլային տարբերությունը կարող է որոշվել տարբեր բջջային կառուցվածքների զանգվածով: Հաջորդաբար չափելով այն տրված բեկման ինդեքսներով՝ հնարավոր է որոշել ոչ ամրացված հյուսվածքների և կենդանի առարկաների հաստությունը, դրանցում սպիտակուցի պարունակությունը, չոր նյութի և ջրի կոնցենտրացիան և այլն։ Ստացված տվյալներին համապատասխան՝ մասնագետները կարող է անուղղակիորեն գնահատել մեմբրանի թափանցելիությունը, ֆերմենտային ակտիվությունը և բջջային նյութափոխանակությունը:
բևեռացում
Իրականացվում է Նիկոլի պրիզմայի կամ թաղանթային պոլարոիդների միջոցով։ Դրանք տեղադրվում են դեղամիջոցի և լույսի աղբյուրի միջև: Մանրէաբանության մեջ բևեռացման մանրադիտակային հետազոտության մեթոդը հնարավորություն է տալիս ուսումնասիրել անհամասեռ հատկություններով օբյեկտները։ Իզոտրոպ կառուցվածքներում լույսի տարածման արագությունը կախված չէ ընտրված հարթությունից։ Այս դեպքում անիզոտրոպ համակարգերում արագությունը փոխվում է համապատասխանլույսի ուղղորդումը օբյեկտի լայնակի կամ երկայնական առանցքի երկայնքով: Եթե կառուցվածքի երկայնքով բեկման մեծությունն ավելի մեծ է, քան լայնակի երկայնքով, ապա առաջանում է կրկնակի դրական բեկում: Սա բնորոշ է շատ կենսաբանական օբյեկտների, որոնք ունեն խիստ մոլեկուլային կողմնորոշում։ Նրանք բոլորը անիզոտրոպ են: Այս կատեգորիան, մասնավորապես, ներառում է միոֆիբրիլներ, նեյրոֆիբրիլներ, թարթիչներով թարթիչավոր էպիթելիում, կոլագենային մանրաթելեր և այլն:
բևեռացման արժեք
Ճառագայթների բեկման բնույթի և օբյեկտի անիզոտրոպության ինդեքսի համեմատությունը հնարավորություն է տալիս գնահատել կառուցվածքի մոլեկուլային կազմակերպումը։ Բևեռացման մեթոդը գործում է որպես վերլուծության հյուսվածաբանական մեթոդներից մեկը, օգտագործվում է բջջաբանության մեջ և այլն։ Լույսի ներքո կարելի է ուսումնասիրել ոչ միայն գունավոր առարկաները։ Բևեռացման մեթոդը հնարավորություն է տալիս ուսումնասիրել հյուսվածքային հատվածների չներկված և չֆիքսված պատրաստուկները:
Լուսավոր հնարքներ
Դրանք հիմնված են որոշ առարկաների հատկությունների վրա՝ սպեկտրի կապույտ-մանուշակագույն մասում կամ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներում փայլ հաղորդելու համար: Շատ նյութեր, ինչպիսիք են սպիտակուցները, որոշ վիտամիններ, կոֆերմենտներ, դեղամիջոցներ, օժտված են առաջնային (ներքին) լյումինեսցենտով։ Այլ առարկաներ սկսում են փայլել, երբ ավելացվում են ֆտորոքրոմներ՝ հատուկ ներկանյութեր: Այս հավելումները ընտրովի կամ ցրված կերպով տարածվում են առանձին բջջային կառուցվածքների կամ քիմիական միացությունների վրա: Այս հատկությունը հիմք հանդիսացավ լյումինեսցենտային մանրադիտակի օգտագործման համար հիստոքիմիական ևբջջաբանական ուսումնասիրություններ.
Օգտագործման տարածքներ
Օգտագործելով իմունոֆլյուորեսցենտիա՝ փորձագետները հայտնաբերում են վիրուսային անտիգենները և որոշում դրանց կոնցենտրացիան, հայտնաբերում են վիրուսներ, հակամարմիններ և անտիգեններ, հորմոններ, նյութափոխանակության տարբեր արտադրանքներ և այլն: Այս առումով հերպեսի, խոզուկի, վիրուսային հեպատիտի, գրիպի և այլ վարակների ախտորոշման ժամանակ օգտագործվում են նյութերի հետազոտման լյումինեսցենտ մեթոդներ։ Մանրադիտակային իմունոֆլյորեսցենտային մեթոդը հնարավորություն է տալիս ճանաչել չարորակ ուռուցքները, որոշել սրտի իշեմիկ հատվածները ինֆարկտի վաղ փուլերում և այլն։
Օգտագործելով ուլտրամանուշակագույն լույս
Այն հիմնված է կենդանի բջիջներում, միկրոօրգանիզմներում կամ ֆիքսված, բայց չգունավոր, տեսանելի լույսով թափանցիկ հյուսվածքներում ընդգրկված մի շարք նյութերի՝ որոշակի ալիքի երկարության ուլտրամանուշակագույն ճառագայթները կլանելու ունակության վրա: Սա բնորոշ է, մասնավորապես, մակրոմոլեկուլային միացությունների համար։ Դրանք ներառում են սպիտակուցներ, անուշաբույր թթուներ (մեթիլալանին, տրիպտոֆան, թիրոզին և այլն), նուկլեինաթթուներ, բրգաձև և պուրինային հիմքեր և այլն։ Ուլտրամանուշակագույն մանրադիտակը հնարավորություն է տալիս պարզել այդ միացությունների տեղայնացումը և քանակը։ Կենդանի առարկաները ուսումնասիրելիս մասնագետները կարող են դիտարկել նրանց կյանքի գործընթացների փոփոխությունները։
Լրացուցիչ
Ինֆրակարմիր մանրադիտակն օգտագործվում է լույսի և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների նկատմամբ անթափանց առարկաների ուսումնասիրության համար՝ դրանք կլանելով։հոսքային կառուցվածքներ, որոնց ալիքի երկարությունը 750-1200 նմ է։ Այս մեթոդը կիրառելու համար անհրաժեշտ չէ նախապատրաստությունները նախնական քիմիական մշակման ենթարկել: Որպես կանոն, ինֆրակարմիր մեթոդը կիրառվում է մարդաբանության, կենդանաբանության և այլ կենսաբանական ոլորտներում։ Ինչ վերաբերում է բժշկությանը, ապա այս մեթոդը կիրառվում է հիմնականում ակնաբուժության և նեյրոմորֆոլոգիայի մեջ։ Ծավալային առարկաների ուսումնասիրությունն իրականացվում է ստերեոսկոպիկ մանրադիտակի միջոցով։ Սարքավորման դիզայնը թույլ է տալիս ձախ և աջ աչքերով դիտում կատարել տարբեր անկյուններով։ Անթափանց առարկաները հետազոտվում են համեմատաբար ցածր խոշորացմամբ (ոչ ավելի, քան 120 անգամ)։ Ստերեոսկոպիկ մեթոդներն օգտագործվում են միկրովիրաբուժության, պաթոմորֆոլոգիայի և դատաբժշկական բժշկության մեջ։
Էլեկտրոնային մանրադիտակ
Օգտագործվում է մակրոմոլեկուլային և ենթաբջջային մակարդակներում բջիջների և հյուսվածքների կառուցվածքն ուսումնասիրելու համար։ Էլեկտրոնային մանրադիտակը հնարավորություն է տվել որակական թռիչք կատարել հետազոտությունների ոլորտում։ Այս մեթոդը լայնորեն կիրառվում է կենսաքիմիայի, ուռուցքաբանության, վիրուսաբանության, մորֆոլոգիայի, իմունոլոգիայի, գենետիկայի և այլ ոլորտներում։ Սարքավորման լուծունակության զգալի աճը ապահովվում է էլեկտրոնների հոսքով, որոնք անցնում են վակուումում էլեկտրամագնիսական դաշտերով: Վերջիններս իրենց հերթին ստեղծվում են հատուկ ոսպնյակների միջոցով։ Էլեկտրոններն ունակ են անցնելու առարկայի կառուցվածքների միջով կամ դրանցից տարբեր անկյուններով շեղումներով արտացոլվելու։ Արդյունքում գործիքի լուսաշող էկրանին էկրան է ստեղծվում։ Փոխանցման մանրադիտակով ստացվում է հարթ պատկեր, սկանավորմամբ՝ համապատասխանաբար՝ ծավալային։
Անհրաժեշտ պայմաններ
Հարկ է նշել, որ մինչ էլեկտրոնային մանրադիտակային հետազոտություն անցնելը առարկան ենթարկվում է հատուկ նախապատրաստման։ Մասնավորապես, օգտագործվում է հյուսվածքների և օրգանիզմների ֆիզիկական կամ քիմիական ֆիքսացիա։ Սեկցիոն և բիոպսիայի նյութը, ի լրումն, ջրազրկված է, ներկառուցված էպոքսիդային խեժերի մեջ, կտրված ադամանդի կամ ապակե դանակներով գերբարակ հատվածներով: Հետո դրանք հակադրվում և ուսումնասիրվում են։ Սկանավորող մանրադիտակով ուսումնասիրվում են առարկաների մակերեսները: Դրա համար վակուումային խցիկում դրանք ցողում են հատուկ նյութերով։
