18 mikroskooppia (ja niiden ominaisuudet)

On niin pieniä asioita, että ihmissilmä ei yksinkertaisesti näe niitä. Tätä varten tarvitaan jotain, joka voi lisätä niitä, ja siksi on olemassa tieteelliseen maailmaan yhtä läheisesti liittyviä instrumentteja kuin mikroskoopit.

Ensimmäisen niistä keksi Anton van Leeuwenhoek, ja siitä lähtien hänen keksintönsä ei ole vain kehittynyt, vaan Lisäksi on luotu muita tyyppejä, jotka pyrkivät tarkkailemaan asioita, joita tämä hollantilainen kauppias ei olisi koskaan uskonut olla olemassa.

Tänään aiomme löytää erityyppiset mikroskoopit, sen lisäksi, että näet, mitä varten ne ovat, mistä ne on tehty ja miten ne toimivat. Älä missaa niitä.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Mikroskoopin 14 osaa ja niiden toiminnot"

18 mikroskooppia (selitetty)

Mikroskooppi on instrumentti, jota ilman sitä ei koskaan keksitty, tiede ei varmasti olisi niin edistynyt kuin nykyään. Siitä lähtien tiedettä ja teknologiaa on edistetty voimakkaasti hollantilainen kauppias nimeltä Anton van Leeuwenhoek, hieman kyllästynyt hyvä mies, päätti kokeilla useita suurennuslaseja 1700-luvun puolivälissä ja keksi mm. joka ei halua asiaa, instrumenttia, jolla voi tarkkailla niin pieniäkin asioita kuin punasoluja tai siittiöitä.

Neljä vuosisataa on kulunut siitä, kun tämä mies keksi mikroskoopin prototyypin ja tiedemiehet halukseen tietää, millainen tämä pieni maailma on ihmissilmä ei näe paljaalla silmällä, he ovat suunnitelleet uudentyyppisiä mikroskooppeja, joista jotkut ovat niin kehittyneitä ja tehokkaita, että niiden avulla voimme nähdä jopa viruksia ja atomeja. Monien keksittyjen mikroskooppien tekniset parannukset ovat johtaneet parannuksiin sekä lääketieteessä että teollisessa teknologiassa ja biologiassa.

Tämän artikkelin aikana aiomme löytää olemassa olevat 18 mikroskooppia, miten ne toimivat ja millä tietoaloilla niitä käytetään pohjimmiltaan.

1. Optinen mikroskooppi

Valomikroskooppi oli historian ensimmäinen mikroskooppi. Tämä instrumentti merkitsi ennen ja jälkeen biologiassa ja lääketieteessä, koska tämä keksintö, huolimatta sen suhteellisen teknisestä yksinkertaisuudesta, mahdollisti solujen näkemisen ensimmäistä kertaa.

Tämän instrumentin pääominaisuus on, että näkyvä valo on elementti, joka mahdollistaa näytteen näkemisen. Valosäde valaisee tarkkailtavan kohteen, kulkee sen läpi ja johdetaan tarkkailijan silmään, joka saa suurennetun kuvan linssijärjestelmän ansiosta. Valomikroskooppi on hyödyllinen useimmissa mikroskooppitehtävissä, koska sen avulla voimme nähdä solujen ja kudosten yksityiskohdat, joita emme näe paljaalla silmällä.

Tämä mikroskooppi on kuitenkin yksinkertaisin kaikista. Sen resoluutiorajaa leimaa valon diffraktio, ilmiö, jossa valonsäteet poikkeavat väistämättä avaruuden läpi. Tämän seurauksena optisella mikroskoopilla saavutettava maksimi on 1500x.

• Saatat olla kiinnostunut: "17 uteliaisuutta ihmisen havainnosta"

2. Transmissioelektronimikroskooppi

Transmissioelektronimikroskooppi keksittiin 1930-luvulla ja se oli todellinen vallankumous viime vuosisadan ensimmäisellä puoliskolla. Tämä mikroskooppi mahdollistaa suuremman määrän suurennoksia kuin optisella, koska se ei käytä näkyvää valoa näyttöelementtinä, vaan käyttää elektroneja.

Transmissioelektronimikroskoopit ovat paljon monimutkaisempia kuin optiset, ja tämä näkyy tavassa, jolla näytteitä tarkastellaan.

Tämän mikroskoopin mekanismi perustuu elektronien iskemiseen erittäin hienoon näytteeseen, joka on paljon hienompi kuin tavallisesti valomikroskoopilla havainnointiin valmistetut. Kuva saadaan elektroneista, jotka kulkevat näytteen läpi ja iskevät sen jälkeen valokuvauslevylle. Jotta saavutetaan oikea elektronien virtaus näiden mikroskooppien sisällä, niiden on oltava tyhjiä.

Elektroneja kiihdytetään kohti näytettä magneettikentän avulla. Kun ne osuvat siihen, jotkut elektronit kulkevat sen läpi, kun taas toiset pomppaavat siitä ja siroavat. Tämä on tulos kuvat, joissa on tummia alueita, joissa elektronit ovat pomppineet, ja vaaleat alueet, jotka ovat niitä, joiden läpi elektronit ovat kulkeneet, muodostaen mustavalkoisen kuvan näytteestä.

Transmissioelektronimikroskooppeja ei rajoita näkyvän valon aallonpituus, mikä tarkoittaa, että niillä on kyky suurentaa kohteen jopa 1 000 000 kertaa. Tämän ansiosta emme näe näillä instrumenteilla vain bakteereja, vaan myös paljon pienempiä elimiä, kuten viruksia.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "15 tutkimustyyppiä (ja ominaisuuksia)"

3. Pyyhkäisevä elektronimikroskooppi

Pyyhkäisyelektronimikroskooppi perustuu näytteeseen iskeviin elektroneihin saavuttaa saman visualisoinnin, mutta se eroaa lähetyksestä sillä, että tässä tapaus hiukkaset eivät vaikuta koko näytteeseen kerralla, vaan kulkevat eri pisteiden läpi. Voisi sanoa, että se skannaa näytteen.

Tällä mikroskoopilla kuvaa ei saada elektroneista, jotka osuvat valokuvalevyyn näytteen läpikulkemisen jälkeen. Tässä sen toiminta perustuu elektronien ominaisuuksiin, jotka näytteeseen osumisen jälkeen muuttuvat. Osa sen alkuenergiasta muuttuu röntgensäteiksi tai lämpöemissioksi. Näitä muutoksia mittaamalla saadaan kaikki tarvittava tieto, jotta näytteestä voidaan tehdä suurennettu rekonstruktio, ikään kuin se olisi kartta.

4. Fluoresenssimikroskooppi

Fluoresenssimikroskoopit muodostavat kuvan niiden läpi nähdyn näytteen fluoresoivien ominaisuuksien ansiosta. Tämä näyte valaistaan ​​ksenon- tai elohopeahöyrylampulla. Perinteistä valonsädettä ei käytetä, vaan se toimii kaasujen kanssa.

Nämä aineet valaisevat valmistetta hyvin tietyllä aallonpituudella, jonka ansiosta näytteen muodostavat alkuaineet voivat alkaa säteillä omaa valoaan. Toisin sanoen tässä näyte itse on se, joka lähettää valoa sen sijaan, että se valaisi sitä voidakseen tarkkailla sitä. Tätä instrumenttia käytetään laajasti biologisessa ja analyyttisessä mikroskopiassa, koska se on tekniikka, joka tarjoaa suuren herkkyyden ja spesifisyyden.

5. Konfokaalinen mikroskooppi

Konfokaalimikroskooppia voitaisiin pitää eräänlaisena fluoresenssimikroskoopina, jossa näyte ei ole täysin valaistu, mutta skannaus tehdään kuten pyyhkäisyelektronimikroskoopin tapauksessa. Sen tärkein etu perinteiseen fluoresenssiin verrattuna on, että konfokaali mahdollistaa näytteen rekonstruoinnin kolmiulotteisten kuvien saamiseksi.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "4 tieteen päätyyppiä (ja niiden tutkimusalat)"

6. Tunnelointimikroskooppi

Tunnelointimikroskoopin avulla voimme nähdä hiukkasten atomirakenteen. Tämä instrumentti käyttää kvanttimekaniikan periaatteita, kaappaa elektroneja ja saa aikaan korkearesoluutioisen kuvan, jossa jokainen atomi voidaan erottaa muista. Se on nanoteknologian perustyökalu, jota käytetään tuotannossa muutokset aineiden molekyylikoostumuksessa ja mahdollistavat kuvantamisen kolmiulotteinen.

7. Röntgenmikroskooppi

Röntgenmikroskooppi, kuten sen nimi kertoo, ei käytä perinteistä valoa eikä elektroneja, vaan käyttää röntgensäteitä näytteen näkemiseen. Tämä erittäin matalan aallonpituuden säteily absorboituu näytteen elektroneihin, mikä mahdollistaa valmisteen elektronisen rakenteen tuntemisen..

• Saatat olla kiinnostunut: "Atomismi: mitä se on ja miten tämä filosofinen paradigma on kehittynyt"

8. Atomivoimamikroskooppi

Atomivoimamikroskooppi ei havaitse valoa eikä elektroneja. Sen toiminta perustuu valmisteen pinnan skannaamiseen mikroskoopin anturin atomien ja pinnalla olevien atomien välillä esiintyvien voimien havaitsemiseksi. Tämä instrumentti havaitsee atomien houkuttelevat ja hylkivät voimat, erittäin alhaiset energiat, mikä mahdollistaa näytteen pinnan kartoituksen, jolloin saadaan kolmiulotteisia kuvia aivan kuin topografista karttaa tehtäisiin.

9. Stereoskooppinen mikroskooppi

Stereoskooppiset mikroskoopit ovat muunnelma perinteisistä optisista mikroskoopeista, vaikka niillä on se erityispiirre, että ne mahdollistavat valmisteen kolmiulotteisen visualisoinnin. Ne on varustettu kahdella okulaarilla, toisin kuin perinteiset okulaarit, joissa on vain yksi, ja kummallekin ulottuva kuva on hieman erilainen. Yhdistelemällä kahden okulaarin vangitsemia asioita saadaan aikaan haluttu kolmiulotteinen vaikutus.

Vaikka se ei saavuta yhtä montaa suurennusta kuin perinteinen optinen, stereomikroskooppia käytetään usein laajalti alueilla, joilla vaaditaan näytteen samanaikainen käsittely.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Silmän 11 ​​osaa ja niiden tehtävät"

10. Petrografinen mikroskooppi

Petrografinen mikroskooppi, joka tunnetaan myös nimellä polarisoitu valomikroskooppi, Se perustuu optikon periaatteisiin, mutta sillä on erikoisuus, että siinä on kaksi polarisaattoria, toinen kondensaattorissa ja toinen okulaarissa.. Nämä mikroskoopin osat vähentävät valon taittumista ja kirkkauden määrää.

Tätä instrumenttia käytetään mineraalien ja kiteisten esineiden tarkkailuun, sillä jos ne valaistaisiin perinteisellä tavalla, saatu kuva olisi epäselvä ja vaikeasti arvioitava. Se on myös erittäin hyödyllinen mikroskoopin tyyppi analysoitaessa kudoksia, jotka voivat aiheuttaa valon taittumista, kuten lihaskudosta.

11. Ionikenttämikroskooppi

Kenttäionimikroskooppia käytetään materiaalitieteessä, koska voit nähdä valmisteen atomien järjestelyn. Sen toiminta on samanlainen kuin atomivoimamikroskoopilla, mikä mahdollistaa absorboituneiden kaasuatomien mittaamisen metallikärjellä rekonstruoidaksesi näytteen pinnan atomitasolla.

• Saatat olla kiinnostunut: "Biologian 10 haaraa: niiden tavoitteet ja ominaisuudet"

12. Digitaalinen mikroskooppi

Digitaalinen mikroskooppi on työkalu, joka pystyy ottamaan kuvan näytteestä ja heijastamaan sen. Sen pääominaisuus on, että okulaarin sijaan siinä on kamerakohtaan. Vaikka sen resoluutioraja on pienempi kuin perinteisen optisen mikroskoopin, digitaaliset voivat olla erittäin hyödyllisiä havainnointiin. jokapäiväisiä esineitä ja koska ne pystyvät säilyttämään valmisteiden kuvat, tämä laite on tasolla erittäin mielenkiintoinen kaupallinen.

13. Heijastava valomikroskooppi

Heijastuneen valon mikroskooppien tapauksessa valo ei kulje näytteen läpi, vaan heijastuu, kun se osuu valmisteeseen ja ohjautuu kohti objektiivia. Näitä mikroskooppeja käytetään, kun työstetään läpinäkymättömiä materiaaleja, jotka, vaikka ne on leikattu erittäin hienoksi, eivät päästä valoa läpi.

14. Ultraviolettivalomikroskooppi

Ultraviolettivalomikroskoopit eivät valaise valmistetta näkyvällä valolla, vaan käyttävät nimensä mukaisesti ultraviolettivaloa. Tämän tyyppisellä valolla on lyhyempi aallonpituus, mikä mahdollistaa korkeamman resoluution saavuttamisen..

Lisäksi ne pystyvät havaitsemaan suuremman määrän kontrasteja, mikä tekee niistä erityisen hyödyllisiä. kun näytteet ovat liian läpinäkyviä eikä niitä voida nähdä valomikroskoopilla perinteinen.

15. Yhdistelmämikroskooppi

Yhdistelmämikroskooppi kattaa kaikki optiset instrumentit, joissa on vähintään kaksi linssiä. Normaalisti alkuperäiset optiset mikroskoopit olivat yksinkertaisia, kun taas useimmat nykyaikaiset ovat komposiittirakenteisia, joissa on useita linssejä sekä objektiivissa että okulaarissa.

16. Tumman kentän mikroskooppi

Darkfield-mikroskoopit valaisevat näytteen vinosti. Objektiivin saavuttavat valonsäteet eivät tule suoraan valonlähteestä, vaan ne ovat hajallaan koko näytteessä. Tässä tapauksessa näytettä ei tarvitse värjätä sen visualisoimiseksi, ja nämä mikroskoopit mahdollistavat työskennellä solujen ja kudosten kanssa, jotka ovat liian läpinäkyviä klassisilla tekniikoilla havaittavaksi valaistus.

17. Läpäisevän valon mikroskooppi

Läpäisevän valon mikroskoopissa valonsäde kulkee valmisteen läpi ja on laajimmin käytetty valaistusjärjestelmä optisissa mikroskoopeissa. Tämän menetelmän ansiosta näyte on leikattava hyvin ohueksi, jotta se on puoliläpinäkyvä, jotta valo pääsee kulkemaan sen läpi.

18. Vaihekontrastimikroskooppi

Vaihekontrastimikroskooppi toimii fysikaalisella periaatteella, joka saa valon kulkemaan eri nopeuksilla riippuen väliaineesta, jonka läpi se kulkee. Käyttämällä tätä ominaisuutta, tätä instrumenttia kerää nopeudet, joilla valo on kiertänyt kulkiessaan näytteen läpi, tekee rekonstruktion ja saa siten kuvan. Tämän tyyppinen mikroskooppi mahdollistaa työskentelyn elävien solujen kanssa, koska näytettä ei tarvitse värjätä.