Мікраскапічныя метады даследаванні ў мікрабіялогіі

представляют собой способы изучения разнообразных объектов с использованием специального оборудования. Мікраскапічныя метады даследавання ўяўляюць сабой спосабы вывучэння разнастайных аб'ектаў з выкарыстаннем спецыяльнага абсталявання. Яно дазваляе разглядаць будынак рэчываў і арганізмаў, велічыня якіх знаходзіцца за межамі адрознівальнай здольнасці чалавечага погляду. У артыкуле правядзем кароткі аналіз мікраскапічных метадаў даследавання.

Агульныя звесткі

используют в своей практике разные специалисты. Сучасныя метады мікраскапічнага даследавання выкарыстоўваюць у сваёй практыцы розныя спецыялісты. Сярод іх вірусолагі, цыталогіі, гематалогіі, марфолагі і іншыя. Асноўныя метады мікраскапічнага даследавання вядомыя досыць даўно. У першую чаргу гэта светлавой спосаб разгляду аб'ектаў. На працягу апошніх гадоў актыўна ўводзяцца ў практыку і іншыя тэхналогіі. . Так, папулярнасць набылі фазава-кантрасны, люмінесцэнтны, інтэрферэнцыйны, Палярызацыйна, інфрачырвоны, ультрафіялетавае, стэрэаскапічны метад даследавання. Усе яны грунтуюцца на разнастайных уласцівасцях святла. . Акрамя гэтага, шырока выкарыстоўваюцца электронна-мікраскапічныя метады даследавання. Гэтыя спосабы дазваляюць адлюстраваць аб'екты з дапамогай накіраванага патоку зараджаных часціц. Варта адзначыць, што такія прыёмы вывучэння ўжываюцца не толькі ў біялогіі і медыцыне. в промышленности. Досыць папулярны мікраскапічны метад даследавання металаў і сплаваў у прамысловасці. Такое вывучэнне дазваляе ацэньваць паводзіны злучэнняў, выпрацоўваць тэхналогіі для мінімізацыі верагоднасці разбурэння і ўзмацнення трываласці.

Светлавыя спосабы: характарыстыка

и других объектов базируются на различной разрешающей способности оборудования. Такія мікраскапічныя метады даследавання мікраарганізмаў і іншых аб'ектаў грунтуюцца на рознай адрознівальнай здольнасці абсталявання. Немалаважнымі фактарамі пры гэтым з'яўляецца скіраванасць прамяня, асаблівасці самага аб'екта. Апошні, у прыватнасці, можа быць празрыстым або непразрыстым. У адпаведнасці са ўласцівасцямі аб'екта, мяняюцца фізічныя ўласцівасці светлавога патоку - яркасць і колер, абумоўленыя амплітудай і даўжынёй хвалі, плоскасць, фаза і накіраванасць распаўсюджвання хвалі. . На выкарыстанні гэтых характарыстык і будуюцца розныя мікраскапічныя метады даследавання.

спецыфіка

Для вывучэння светлавымі спосабамі аб'екты, як правіла, афарбоўваюць. Гэта дазваляе выявіць і апісаць тыя ці іншыя іх ўласцівасці. Пры гэтым неабходна, каб тканіны былі фіксаванымі, паколькі афарбоўка выявіць пэўныя структуры выключна ў забітых клетках. У жывых элементах фарбавальнік обосабливается ў выглядзе вакуолі ў цытаплазме. Яна не фарбуецца структуры. Але з дапамогай светлавога мікраскопа можна даследаваць і жывыя аб'екты. Для гэтага выкарыстоўваецца вітальны спосаб вывучэння. У такіх выпадках ужываецца темнопольный кандэнсар. Ён ўбудоўваецца ў светлавы мікраскоп.

Вывучэнне неафарбаваных аб'ектаў

Яно ажыццяўляецца з дапамогай фазава-кантраснай мікраскапіі. Гэты спосаб грунтуецца на дыфракцыі прамяня ў адпаведнасці з асаблівасцямі аб'екта. У працэсе ўздзеяння адзначаецца змена фазы і даўжыні хвалі. У аб'ектыве мікраскопа прысутнічае напаўпразрыстая пласцінка. Жывыя ці фіксаваныя, але не афарбаваныя аб'екты з-за сваёй празрыстасці амаль не змяняюць колер і амплітуду прамяня, які праходзіць скрозь іх, правакуючы толькі зрух хвалевай фазы. Але пры гэтым, прайшоўшы праз аб'ект, светлавы струмень адхіляецца ад пласцінкі. У выніку паміж прамянямі, прапушчанымі скрозь аб'ект, і якія ўваходзяць у светлавой фон, з'яўляецца рознасць хвалевай даўжыні. Пры пэўным яе значэнні ўзнікае візуальны эфект - цёмны аб'ект будзе выразна бачны на светлым фоне альбо наадварот (у адпаведнасці з асаблівасцямі фазавай пласцінкі). Для яго атрымання рознасць павінна складаць не менш 1/4 даўжыні хвалі.

Аноптральный спосаб

Ён з'яўляецца разнавіднасцю фазава-кантраснага метаду. Аноптральный спосаб мяркуе выкарыстанне аб'ектыва з адмысловымі пласцінкамі, якія мяняюць толькі колер і яркасць фонавага святла. Гэта істотна пашырае магчымасці вывучэння неафарбаваных жывых аб'ектаў. , паразитологии при изучении растительных и животных клеток, простейших организмов. Ўжываецца фазава-кантрасны мікраскапічны метад даследавання ў мікрабіялогіі, паразіталогіі пры вывучэнні раслінных і жывёл клетак, найпростых арганізмаў. У гематалогіі гэты спосаб выкарыстоўваецца для разліку і вызначэння дыферэнцыявання элементаў крыві і касцявога мозгу.

інтэрферэнцыйныя прыёмы

решают в целом те же задачи, что и фазово-контрастные. Гэтыя мікраскапічныя метады даследавання вырашаюць у цэлым тыя ж задачы, што і фазава-кантрасныя. Аднак у апошнім выпадку спецыялісты могуць назіраць толькі контуры аб'ектаў. методы исследования позволяют изучать их части, выполнять количественную оценку элементов. Інтэрферэнцыйныя мікраскапічныя метады даследавання дазваляюць вывучаць іх часткі, выконваць колькасную ацэнку элементаў. Гэта магчыма дзякуючы раздвойвання светлавога прамяня. Адзін паток праходзіць скрозь часціцу аб'екта, а другі - міма. У акуляры мікраскопа яны сыходзяцца і интерферируют. Якая ўзнікае рознасць фаз можа вызначацца па масе розных клеткавых структур. Пры паслядоўным яе вымярэнні з зададзенымі паказчыкамі праламлення можна ўсталяваць таўшчыню нефіксаваны тканін і жывых аб'ектаў, ўтрыманне бялкоў у іх, канцэнтрацыю сухога рэчыва і вады і пр. У адпаведнасці з атрыманымі дадзенымі спецыялісты атрымліваюць магчымасць ўскосна ацэньваць пранікальнасць мембран, актыўнасць ферментаў, клеткавы метабалізм.

палярызацыя

Яна ажыццяўляецца з дапамогай прызмаў Нікаля або пленчатых поляроидов. Іх змяшчаюць паміж прэпаратам і крыніцай святла. позволяет изучать объекты с неоднородными свойствами. Палярызацыйна мікраскапічны метад даследавання ў мікрабіялогіі дазваляе вывучаць аб'екты з неаднародным ўласцівасцямі. У ізатропнай структурах шпаркасць распаўсюджвання святла не залежыць ад абранай плоскасці. Пры гэтым у анізатропных сістэмах хуткасць змяняецца ў адпаведнасці з накіраванасцю святла па папярочнай альбо падоўжнай восі аб'екта. У выпадку калі велічыня праламлення ўздоўж структуры будзе больш, чым уздоўж папярочнай, ствараецца падвойнае станоўчае лучепреломление. Гэта ўласціва шматлікім біялагічным аб'ектах, у якіх выяўляецца строгая малекулярная арыентацыя. Яны ўсё з'яўляюцца анізатропнымі. Да гэтай катэгорыі, у прыватнасці, адносяцца миофибриллы, нейрофибриллы, вейчыкі ў мігацельнай эпітэлія, коллагеновые валакна і іншыя.

значэнне палярызацыі

Параўнанне характару прамянёвага праламлення і паказчыка анізатрапіі аб'екта дае магчымасць ацэньваць малекулярную арганізацыю структуры. Палярызацыйна метад выступае як адзін з гісталагічныя спосабаў аналізу, выкарыстоўваецца ў цыталогіі і пр. У святле можна вывучаць не толькі афарбаваныя аб'екты. Палярызацыйна метад дае магчымасць даследаваць неафарбаваныя і нефіксаваны - натыўнымі - прэпараты тканкавых зрэзаў.

люмінесцэнтныя прыёмы

Яны грунтуюцца на ўласцівасцях некаторых аб'ектаў даваць свячэнне ў сіне-фіялетавым участку спектру або ў УФ-промнях. Шматлікія рэчывы, напрыклад вавёркі, некаторыя вітаміны, каферменты, лекавыя сродкі, надзелены першаснай (уласнай) люмінесцэнцыі. Іншыя аб'екты пачынаюць свяціцца пры даданні флюорохромов - спецыяльных фарбавальнікаў. Гэтыя дадаткі выбарча або дыфузна распаўсюджваюцца на асобныя клеткавыя структуры або хімічныя злучэнні. Гэта ўласцівасць легла ў аснову выкарыстання люмінесцэнтнай мікраскапіі пры гистохимических і цыталагічных даследаваннях.

галіне выкарыстання

Ужываючы імуннай-флуарэсцэнцыю, спецыялісты выяўляюць вірусныя антыгены і ўсталёўваюць іх канцэнтрацыю, ідэнтыфікуюць вірусы, анты цела і антыгены, гармоны, разнастайныя прадукты метабалізму і гэтак далей. У сувязі з гэтым пры дыягностыцы герпесу, эпідэмічнага паратыту, віруснага гепатыту, грыпу і іншых інфекцый выкарыстоўваюцца люмінесцэнтныя метады даследавання матэрыялаў. иммуно-флуоресцентный способ позволяет распознавать опухоли злокачественного характера, определять ишемические участки в сердце на ранних этапах инфаркта и пр. Мікраскапічны імуннай-флуоресцентный спосаб дазваляе распазнаваць пухліны злаякаснага характару, вызначаць ішэмічныя ўчасткі ў сэрцы на ранніх этапах інфаркту і інш.

выкарыстанне ультрафіялету

Яно грунтуецца на здольнасці шэрагу рэчываў, уключаных у жывыя клеткі, мікраарганізмы або фiксаваныя, але неокрашенные, празрыстыя пры бачным святле тканіны паглынаць УФ-прамяні вызначанай даўжыні хваль. Гэта характэрна, у прыватнасці, для высокамалекулярных злучэнняў. Да іх адносяць вавёркі, араматычныя кіслоты (метилаланин, трыптафан, тыразін і інш.), Нуклеінавыя кіслоты, пирамидиновые і пурынавых падставы і гэтак далей. Ультрафіялетавая мікраскапія дазваляе ўдакладніць лакалізацыю і колькасць гэтых злучэнняў. Пры вывучэнні жывых аб'ектаў спецыялісты могуць назіраць змены працэсаў іх жыццядзейнасці.

дадаткова

Інфрачырвоная мікраскапія выкарыстоўваецца пры даследаванні непразрыстых для святла і УФ-прамянёў аб'ектаў з дапамогай паглынання іх структурамі патоку, даўжыня хвалі якога 750-1200 нм. Каб прымяніць гэты спосаб няма неабходнасці папярэдне падвяргаць прэпараты хімічнай апрацоўцы. Як правіла, інфрачырвоны метад выкарыстоўваецца ў антрапалогіі, заалогіі і іншых біялагічных галінах. Што датычыцца медыцыны, то гэты спосаб ужываюць пераважна ў афтальмалогіі і нейроморфологии. Вывучэнне аб'ёмных аб'ектаў ажыццяўляецца з дапамогай стэрэаскапічнай мікраскапіі. Канструкцыя абсталявання дазваляе выконваць назіранне левым і правым вокам пад розным вуглом. Непразрыстыя аб'екты даследуюцца пры параўнальна невялікім павелічэнні (не больш за 120 разоў). Стэрэаскапічныя спосабы выкарыстоўваюцца ў мікрахірургіі, патоморфологии, у судовай медыцыне.

электронная мікраскапія

Яна выкарыстоўваецца для вывучэння структуры клетак і тканін на макромолекулярном і субклеточном узроўнях. Электронная мікраскапія дазволіла зрабіць якасны скачок у сферы даследаванняў. Гэты спосаб шырока прымяняецца ў біяхіміі, анкалогіі, вірусалогіі, марфалогіі, імуналогіі, генетыцы і іншых галінах. Значнае ўзмацненне адрознівальнай здольнасці абсталявання забяспечваецца патокам электронаў, якія праходзяць у вакууме скрозь электрамагнітныя поля. Апошнія, у сваю чаргу, ствараюцца адмысловымі лінзамі. Электроны валодаюць здольнасцю праходзіць скрозь структуры аб'екта альбо адлюстроўвацца ад іх з адхіленнямі пад рознымі кутамі. У выніку ствараецца адлюстраванне на люмінесцэнтныя экране прыбора. Пры прасвечвае мікраскапіі атрымліваецца плоскасцевае малюнак, пры сканіруючай, адпаведна, аб'ёмнае.

неабходныя ўмовы

Варта адзначыць, што перад тым, як прайсці электроннае мікраскапічнае даследаванне, аб'ект падвяргаецца спецыяльнай падрыхтоўцы. У прыватнасці, выкарыстоўваецца фізічная альбо хімічная фіксацыя тканін і арганізмаў. Секцыйны і биопсийный матэрыял, акрамя гэтага, абязводжваюць, ўкараняюць у эпаксідныя смалы, разразаюць алмазнымі або шклянымі нажамі на ультратонкія зрэзы. Затым іх кантрастуюць і вывучаюць. У сканавальным мікраскопе даследуюцца паверхні аб'ектаў. Для гэтага на іх напыляют спецыяльныя рэчывы ў вакуумнай камеры.