Mikroskopy se používají k poznání přesného tvaru, funkce a dalších rysů mikroorganismu, které jsou neviditelné z pouhýma očima, přestože jsou životně důležité z biologických hledisek. Slovo mikroskop je převzato z řeckého slova, kde „ mikros “ znamená „malý“ a „ skopeo “ znamená „podívat se“.
Použití čoček začalo v Evropě v 16. století . Předpokládá se, že nizozemští výrobci brýlí Zacharius Jansen a jeho otec Hans byli první, kdo vymyslel složený mikroskop v 16. století. Později Robert Hooke, Anton van Leeuwenhoek, Joseph Jackson Liste a Ernst Abbe pokračovali v jeho vývoji a vynalezli mikroskop Phase Contrast.
O několik let později vyvinuli elektronový mikroskop Ernst Ruska a Max Knoll, s použitím „elektronů“ v mikroskopu místo viditelného světla, což pomohlo zvýšit rozlišení čočky spolu se zvětšeným a zřetelnějším obrazem organismu.
Později s vynálezem skenování tunelového mikroskopu začalo prohlížení trojrozměrných obrázků, které vyvinuli Gerd Binnig a Heinrich Rohrer. Tento obsah poskytne důležité body, které rozlišují světelný mikroskop od mikroskopu s elektronovým mikroskopem.
Srovnávací tabulka
| Základ pro srovnání | Světelný mikroskop | Elektronový mikroskop |
|---|---|---|
| Vynalezl | Předpokládá se, že nizozemští výrobci brýlí Zacharius Jansen a jeho otec Hans byli první, kdo vymyslel složený mikroskop v 16. století. | V roce 1931 fyzik Ernst Ruska a německý inženýr Max Knoll. |
| Zdroj pro zobrazení objektu | Viditelný světelný zdroj. | Paprsek nabitých částic, tj. Elektronů. |
| Lense použil | Skleněné čočky. | Elektromagnetické čočky. |
| Zvětšení | 1000x. | 10, 00 000x. |
| Řešení síly | 0, 2um. | 0, 5nm. |
| Obrazovka | Promítací plátno. | Zářivka. |
| Napětí | Není potřeba vysokonapěťová elektřina. | Vyžaduje se vysokonapěťový elektrický proud (přibližně 50 000 voltů a více). |
| Chladící systém | Není vyžadován chladicí systém. | Má vysoce chladicí systém, který odvádí teplo generované vysokonapěťovým elektrickým proudem. |
| Příprava | Příprava vzorku je rychlá a jednoduchá. | Složitá příprava. |
| Vlákno | Nebylo použito žádné vlákno. | Používá se wolframové vlákno. |
| Únik záření | Žádné radiační riziko. | Existuje riziko úniku záření. |
| Dostupnost | Snadno dostupné a levnější. | Není snadno dostupné a drahé. |
| Viditelnost | Žít, stejně jako mrtvý vzorek, si můžete prohlédnout. | Lze zobrazit pouze mrtvé (pevné) organismy. |
| Studium podrobné struktury organismu je obtížné. | 3D struktura je získána díky kterému je snadné studovat strukturální a další podrobnosti o organismech. | |
| Získá se přirozená barva vzorku. | Získá se pouze černobílý obrázek. | |
| Obrázek lze vidět přímo. | Obrázek je vidět pouze na fluorescenční obrazovce. |
Definice světelného mikroskopu
Přístroj používaný v laboratořích k pozorování a studiu menších organismů se nazývá mikroskop. Světelný mikroskop obsahuje okulár (okulární čočka), trubici, hrubé ostření, jemné zaostření, rozlišení nosu, objektiv, jeviště, clonu, zrcadlo, zdroj světla, kondenzátor, tři nebo čtyři objektivy.
Světelný mikroskop používá viditelné světlo jako zdroj k prohlížení objektu, spolu se skleněnými čočkami / průhlednými čočkami a promítací obrazovkou. Protože tyto mikroskopy jsou snadno ovladatelné a jednoduché a snadno se opracovávají. Mohou být běžně vidět na školách, ve vysokých školách, na klinice lékařů.
Mikroskop je založen na jeho rozlišovací schopnosti, zvětšení, použitých čočkách, zdroji pro prohlížení objektu. „Řešení síly“ je nejdůležitější, což je schopnost jasně rozlišit dva velmi malé a úzce spojené objekty. Čím je vzdálenost mezi objekty menší, tím bude výsledek jemnější.
Světelný mikroskop nazývaný také optický mikroskop lze klasifikovat jako jednoduchý a složený mikroskop. V jednoduchém typu se používají pouze jednotlivé čočky, jako je lupa, zatímco ve složeném typu se používá několik čoček pro jasné zvětšení objektů.
Typy světelného (složeného) mikroskopu
- Mikroskop s jasným polem.
- Mikroskop tmavých polí.
- Fázový kontrastní mikroskop.
- Fluorescenční mikroskop.
- Diferenciální kontrastní mikroskop.
- Konfokální mikroskop.
- Ultrafialový mikroskop.
Výhody a nevýhody
Níže jsou uvedeny výhody a nevýhody Light Microscope
Výhody
- Snadno dostupné, levnější jednoduché použití.
- Je možné vidět živé i mrtvé organismy.
- Žádný účinek zvětšení.
- Získá se přirozená barva vzorku.
- Není potřeba vysokonapěťová elektřina.
- Obrázek lze vidět přímo.
Nevýhody
- Zvětšení pouze 1000x.
- Řešení síly pouze 0, 2um.
- Nelze poskytnout informace a strukturální informace o velmi malých organismech.
- Světlo nesleduje přesnou přímou cestu.
- Někdy může příprava vzorku narušit vzorek.
- Přestože poskytuje podrobnosti o morfologii biomolekul a biomolekulárních komplexů, ale není schopen poskytnout podrobnosti o jednotlivých atomech.
Definice elektronového mikroskopu
V dnešní době jsou elektronové mikroskopy vědci a výzkumnými laboratořemi široce využívány k získání důkladných znalostí i těch nejmenších mikroorganismů ak podrobnému studiu všech jejich charakteristik. Jak název napovídá, Electron Microscope používá elektrony místo zdroje viditelného světla k prohlížení objektů.
Elektronové mikroskopy jsou nejpokrokovějším typem mikroskopů. V roce 1920 bylo zjištěno, že když se elektrony pohybují ve vakuu, chovají se jako „světlo“. Cestují po přímkách a mají vlnové vlastnosti, jejichž vlnová délka je mnohem kratší než viditelné světlo.
Druhy elektronového mikroskopu
- Skenovací elektronový mikroskop (SEM).
- Transmisní elektronový mikroskop (TEM).
- Skenovací přenosový elektronový mikroskop.
- Zaostřený iontový paprsek a elektronový mikroskop.
Výhody a nevýhody
Následují výhody a nevýhody elektronového mikroskopu
Výhody
- Řešící výkon menší než 0, 5 nm, což je více než 400krát lepší než typický světelný mikroskop.
- Zvětšení 10 000 000krát.
- Získá se 3D obrázek
- Vlnová délka je 100 000krát kratší než viditelné světlo, proto je mnohem jasnější.
- Protože rozlišovací schopnost je pouze 0, 2nm, elektronový mikroskop vytváří detailní obraz organel přítomných uvnitř buněk.
Nevýhody
- Vytvoří se pouze černobílé obrázky.
- Složitý provoz.
- Příliš drahé, snadno dostupné.
- Lze zobrazit pouze mrtvé (pevné) organismy.
- Obrázek je vidět pouze na fluorescenční obrazovce.
- Riziko úniku záření.
Klíčové rozdíly mezi světelným mikroskopem a elektronovým mikroskopem
Níže jsou uvedeny hlavní rozdíly mezi světelným mikroskopem a elektronovým mikroskopem:
- Světelný mikroskop používá viditelné světlo a elektronový mikroskop používá k pozorování objektu elektrony (paprsek nabitých částic) .
- Zvětšovací a rozlišovací výkon se také liší od obou, světelný mikroskop má zvětšení přibližně 1000x s rozlišovací schopností 0, 2um, zatímco elektronový mikroskop má zvětšení 10, 00 000x a rozlišovací sílu až 0, 5nm .
- Ve světelném mikroskopu se používají projekční plátna a skleněné čočky, ale v elektronovém mikroskopu se používá fluorescenční obrazovka a elektromagnetická obrazovka.
- Získá se živá a přirozená barva vzorku, ale získají se mrtvé (pevné), černé a bílé, ale 3D obrazy .
- Světelné mikroskopy jsou snadno ovladatelné, levnější a snadno dostupné, elektronový mikroskop je drahý a není snadné s ním manipulovat.
- Předpokládá se, že nizozemští výrobci brýlí Zacharius Jansen a jeho otec Hans byli první, kdo vynalezli složený mikroskop v 16. století, zatímco elektronový mikroskop byl vynalezen fyzikem Ernstem Rusem a německým inženýrem Maxem Knollem v roce 1931 .
- V elektronovém mikroskopu je spolu s chladicím systémem také požadavek na vysoké napětí, které je kolem 50 000 a více, což je vyžadováno k přesunu tepla generovaného v důsledku vysokého napětí. V případě světelného mikroskopu takový požadavek neexistuje.
- Wolframové vlákno se používá v elektronovém mikroskopu, i když existuje riziko úniku, zatímco u světelného mikroskopu nehrozí žádné záření.
Závěr
Přestože oba mikroskopy jsou důležité a mají určité pozitivní a negativní faktory, v dnešní době jsou elektronové mikroskopy široce využívány vědci ve výzkumné laboratoři k podrobnému zkoumání organismů, zatímco světelné mikroskopy používají školy, vysoké školy, laboratoře k prohlížení organismů, které jsou snadno viditelné skrz to.
Ještě dříve jsme nevěděli o chorobách, jako je tuberkulóza, tyfus, úplavice, spalničky atd., Jakož i jejich příčinách a nápravných opatřeních, ale od doby objevení mikroskopu je vědci dokázali vyřešit.
