Микроскоп и иммерсионная система

В настоящее время существует несколько типов микроскопов, с соответствующими приспособлениями, позволяющими проводить несколько видов микроскопирования: фазово-контрастное, световое, темнопольное, люминисцентное, электронное.

Микроскоп (греч. micros- малый, scopeo- смотреть) - оптический прибор, который предназначен для увеличения микрообъектов и позволяет изучать микромир, невидимый невооруженным глазом. Применение микроскопов позволяет видеть форму, структуру и размеры объектов от 0,2-0,3 мкм (световые микроскопы), до 0,1-0,2 нм (электронные микроскопы). Именно достижения в области микроскопирования позволили выявить и описать не только бактерии и вирусы, но и такие мельчайшие безъядерные инфекционные частицы как прионы и др.

Световой микроскоп.

В микробиологической практике пользуют световые микроскопы марок МБИ, МБР, Биолам Р-1 и др. Наибольшее увеличение этих микроскопов 900 крат. Микроскопы имеют механическую, осветительную и оптическую части. Механическая часть (тубусодержатель, винты, клеммы, кронштейн, тубус и пр.) предназначена для поддержания и регулирования оптической и световой систем микроскопа. Осветительная часть - зеркало и конденсор с диафрагмой - предназначена для отражения световых лучей с помощью зеркала, после чего лучи направляются к объективу и далее к окуляру, для собирания лучей от зеркала в фокус в плоскости рассматриваемого препарата. Определенную помощь в преломлении лучей света оказывает иммерсионное масло, наносимое на предметное стекло (на мазок). Объем лучей регулируется диафрагмой. Оптическая часть - (объективы, окуляры) предназначена для увеличения объекта исследования, согласно применяемым маркам объективов и окуляров. Объектив- это система линз, дающих основное увеличение. Они маркированы согласно даваемым ими увеличениям, например, х8, х40, х90. Окуляры имеют две линзы: нижнюю - собирательную и верхнюю - главную. Окуляры фокусируют изображение и увеличивают его, согласно маркировке, например, х5, х7, х10, х12, х15. Общее увеличение микрообъекта определяется с учетом маркировки объектива и окуляра, например, объектив х90 и окуляр х10 дают общее увеличение - 900 крат.

Иммерсионная система микроскопа предназначена собрать лучи от источника света в объектив. Объективы световых микроскопов могут быть "сухими" - с большим фокусным расстоянием и бывают "иммерсионными", т.е. погружаемыми в масло. В качестве масла иммерсионного используют кедровое.

Применение иммерсионного масла необходимо для уравнивания показателей преломления света от предметного стекла и пространства между стеклом и объективом. Показатель преломления предметного стекла - 1,52. Показатель преломления воздуха - 1,0, а масла иммерсионного - 1,515. Применение кедрового масла (касторового, вазелинового) предохраняет от рассеивания лучей света, преломляющихся от поверхности стекла. Это увеличивает четкость изображения.

Темнопольная микроскопия. Для этого вида микроскопирования используют те же световые микроскопы, но обычные конденсоры заменяют на специальные (пара-болойд- или кардиойд-конденсор). Темнопольный конденсор характерен тем, что задерживает прямые лучи и пропускает только краевые косые лучи. При сильном боковом освещении получается изображение как бы светящегося объекта на темном фоне. Это эффект дифракции света (Тиндаля). Косые лучи не попадают в глаз исследователя и поле остается темным. В окуляр попадают только те лучи света, которые отражаются от исследуемых объектов. Этим методом удобно исследовать подвижные, плохо окрашиваемые микроорганизмы, в живом состоянии.

Фазово-контрастная микроскопия. Этот вид микроскопирования требует особый конденсор (КФ-1, 4) и специальный осветитель (ОИ-7, ОИ-19 и др.), при использовании обычного микроскопа. Исследование в световом микроскопе нативного неокрашенного микроорганизма практически невозможно. Для этого применяют фазово-контрастное микроскопирование, когда прозрачные объекты приобретают высокую контрастность изображения. Оно может быть позитивным, когда на светлом поле видно темно изображение объекта,и может быть негативным, когда на темном поле видно светлое изображение объекта.

При микроскопировании этими способами освещение должно отвечать требованиям, предъявляемым при световой, фазовой, темнопольной микроскопии, микрофотографирова-нии.

Люминисцентная микроскопия. Люминисценция - это свечение веществ в результате воздействия световым или другими видами излучений. Если освещать люминисцирующий объект ультрафиолетовым светом, то он будет излучать лучи разного цвета. Поскольку таких самосветящихся объектов достаточно мало, то в работе следует применять «вторичную» люминисценцию, т.е. предварительное мечение объекта специальными люминисцирующими красителями - флюорохромами. Обычно флюорохромами метят антисыворотки и тогда свечение собирается вокруг гомологичных по специфичности микробов в виде светящегося ободка. Люминисцентная микроскопия занимает определенную нишу в лабораторной диагностике инфекционных заболеваний, позволяя исследовать микроорганизмы в живом состоянии и малых концентрациях - непосредственно в исследуемом материале

Электронная микроскопия. Для проведения электронной микроскопии применяют специальные, так называемые электронные микроскопы. В электронном микроскопе вместо световых волн используют поток электронов, длина волн которых меньше длины света в 100000 раз. Электронный микроскоп дает увеличение в 100000-200000 раз. Разрешающая способность электронного микроскопа 0,1-0,2 нм. Источником электронов в таком микроскопе является электронная пушка (электронно-лучевая трубка с катодом в виде раскаленной нити и анодом - цилиндром). Электронный микроскоп применяют для изучения тонкого строения микроорганизмов, вирусов, прионов и др. субмикроскопических структур и объектов. Это микроскоп просвечивающего типа. Существуют электронные микроскопы сканирующего типа, с помощью которых проводят изучение рельефного строения внешней поверхности субмикроскопических объектов.