Dosbarthu a gweithio microsgopau ar gyfer ymchwil celloedd
Y microsgop yw'r prif offeryn ar gyfer arsylwi celloedd. Yn ôl gwahanol ffynonellau golau, gellir ei rannu'n ddau gategori: microsgopau optegol a microsgopau electron. Mae'r cyntaf yn defnyddio golau gweladwy (mae microsgopau UV yn defnyddio golau uwchfioled) fel ffynhonnell golau, tra bod yr olaf yn defnyddio trawstiau electron fel ffynhonnell golau.
-, Microsgop optegol
(1) Microsgop optegol cyffredin
Mae microsgopau biolegol cyffredin yn cynnwys tair rhan, sef: ① system oleuo, gan gynnwys ffynhonnell golau a chyddwysydd; ② system chwyddo optegol, sy'n cynnwys lens gwrthrychol a sylladur, sef prif gorff y microsgop. Er mwyn dileu aberration sfferig ac aberration cromatig, mae'r sylladur a'r ddyfais ③Mecanyddol gwrthrychol, a ddefnyddir i drwsio'r deunydd a hwyluso arsylwi (Ffigur 2-1).
Mae p'un a yw delwedd y microsgop yn glir nid yn unig yn cael ei bennu gan y chwyddhad, ond hefyd yn ymwneud â datrysiad y microsgop. Mae'r datrysiad yn cyfeirio at allu'r microsgop (neu'r llygad dynol i fod 25cm i ffwrdd o'r targed) i wahaniaethu rhwng y pellter lleiaf rhwng gwrthrychau. Mae maint y cydraniad yn cael ei bennu gan y fformiwla sy'n mynegi cymhareb tonfedd ac agorfa golau a mynegai plygiannol y cyfrwng:
Yn y fformiwla: n=mynegai plygiannol cyfrwng;=ongl agorfa (ongl agoriadol y sbesimen i'r agorfa lens gwrthrychol), NA=agorfa lens (agorfa rhifol). Mae ongl y lens bob amser yn llai na 180 gradd, felly rhaid i uchafswm gwerth sina/2 fod yn llai nag 1.
Mynegai plygiannol y gwydr a ddefnyddir i wneud y lens optegol yw 1.65 i 1.78, ac mae mynegai plygiannol y cyfrwng a ddefnyddir yn agosach at y gwydr, gorau oll. Ar gyfer lensys gwrthrychol sych, aer yw'r cyfrwng, ac mae'r gymhareb agorfa lens yn gyffredinol 0.05 i 0.95; ar gyfer lensys olew, defnyddir olew cedar fel y cyfrwng, a gall cymhareb agorfa'r lens fod yn agos at 1.5.
Tonfedd golau cyffredin yw {{0}}nm, felly ni fydd gwerth cydraniad y microsgop yn llai na 0.2μm, ac mae cydraniad y llygad dynol yn 0.2mm, felly mae'r fel arfer mae chwyddo mwyaf y dyluniad microsgop cyffredinol yn 1000X.
(2) Microsgopeg fflworoleuedd
Gall rhai sylweddau mewn celloedd, megis cloroffyl, fflworoleuo ar ôl cael eu harbelydru gan belydrau uwchfioled; ni all rhai sylweddau fflworoleuedd eu hunain, ond os ydynt wedi'u staenio â llifynnau fflwroleuol neu wrthgyrff fflwroleuol, gallant hefyd fflworoleuedd pan gânt eu harbelydru gan belydrau uwchfioled, ac mae'r microsgop fflworoleuedd (Ffig. 2-2, 3, 4) yn un o'r offer ar gyfer ymchwil ansoddol a meintiol ar sylweddau o'r fath.
Mae gan ficrosgopau fflworoleuedd a microsgopau cyffredin y gwahaniaethau canlynol:
1. Mae'r dull goleuo fel arfer yn epi-goleuo, hynny yw, mae'r ffynhonnell golau yn cael ei ragamcanu ar y sampl trwy'r lens gwrthrychol (Ffigur 2-3);
2. Y ffynhonnell golau yw golau uwchfioled, mae'r donfedd yn fyrrach, ac mae'r datrysiad yn uwch na microsgopau cyffredin;
3. Mae dwy hidlydd arbennig, defnyddir yr un o flaen y ffynhonnell golau i hidlo golau gweladwy, a defnyddir yr un rhwng y sylladur a'r lens gwrthrychol i hidlo golau uwchfioled i amddiffyn y llygaid.
(3) Microsgop confocal sganio â laser
Mae microsgop sganio confocal laser (microsgop sganio confocal laser, Ffigur 2-5, 6) yn defnyddio laser fel ffynhonnell golau sganio, ac yn sganio delweddu fesul pwynt, llinell wrth linell, wyneb wrth wyneb, ac mae'r laser sganio a chasgliad fflworoleuedd yn rhannu a lens gwrthrychol, a ffocws y lens gwrthrychol yw canolbwynt y laser sganio hefyd yw pwynt gwrthrych delweddu ar unwaith. Oherwydd bod tonfedd y trawst laser yn fyr a bod y trawst yn denau iawn, mae gan y microsgop sganio laser confocal gydraniad uwch, sydd tua 3 gwaith yn fwy na microsgop optegol cyffredin. Mae'r system wedi'i ffocysu unwaith ac mae'r sgan wedi'i gyfyngu i un plân o'r sampl. Pan fo dyfnder y ffocws yn wahanol, gellir cael delweddau o wahanol lefelau dyfnder y sampl. Mae'r wybodaeth ddelwedd hon yn cael ei storio yn y cyfrifiadur. Trwy ddadansoddiad cyfrifiadurol ac efelychu, gellir arddangos strwythur tri dimensiwn y sampl celloedd.
Gellir defnyddio microsgopeg sganio laser confocal nid yn unig i arsylwi morffoleg celloedd, ond hefyd ar gyfer dadansoddiad meintiol o gydrannau biocemegol mewngellol, ystadegau dwysedd optegol a mesur morffoleg celloedd.
(4) Microsgop maes tywyll
Mae gan y microsgop maes tywyll (microsgop maes tywyll, Ffigur 2-7) daflen golau yng nghanol y cyddwysydd, fel nad yw'r golau goleuo'n mynd i mewn i'r lens dynol yn uniongyrchol, a dim ond y golau sy'n cael ei adlewyrchu a'i ddiffreithio gan y sbesimen. yn cael mynd i mewn i'r lens gwrthrychol, felly mae cefndir y maes golygfa yn ddu, Mae ymylon gwrthrychau yn llachar. Gan ddefnyddio'r microsgop hwn, gellir gweld gronynnau mor fach â 4-200nm, a gall y cydraniad fod 50 gwaith yn uwch na microsgopau cyffredin.
(5) Microsgop cyferbyniad cam
Dyfeisiwyd microsgop Phasecontrast (microsgop chyferbyniad gwedd, Ffigur 2-8, 9) gan P. Zernike ym 1932 ac enillodd Wobr Nobel mewn Ffiseg yn 1953 amdano. Nodwedd fwyaf y microsgop hwn yw y gall arsylwi sbesimenau a chelloedd byw heb eu staenio.
Egwyddor sylfaenol microsgopeg cyferbyniad cam yw newid gwahaniaeth llwybr optegol y golau gweladwy sy'n mynd trwy'r sbesimen i wahaniaeth osgled, a thrwy hynny wella'r cyferbyniad rhwng strwythurau amrywiol a gwneud strwythurau amrywiol yn amlwg yn weladwy. Ar ôl mynd trwy'r sbesimen, caiff y golau ei blygu, ei wyro o'r llwybr optegol gwreiddiol, a'i ohirio gan 1/4λ (tonfedd). Cryfhau, cynyddu neu leihau'r osgled, cynyddu'r cyferbyniad. O ran strwythur, mae gan ficrosgopau cyferbyniad cam ddwy nodwedd arbennig sy'n wahanol i ficrosgopau optegol cyffredin:
1. Mae'r diaffram annular wedi'i leoli rhwng y ffynhonnell golau a'r cyddwysydd, a'i swyddogaeth yw gwneud i'r golau sy'n mynd trwy'r cyddwysydd ffurfio côn golau gwag a chanolbwyntio ar y sbesimen.
2. Mae'r plât cam (phasplate annular) yn ychwanegu plât cam wedi'i orchuddio â fflworid magnesiwm yn y lens gwrthrychol, a all ohirio cyfnod golau uniongyrchol neu olau diffreithiedig gan 1/4λ. Mae dau fath:
① Plât cyfnod plws: Mae'r golau uniongyrchol yn cael ei ohirio gan 1/4λ. Ar ôl cyfuno'r ddau grŵp o donnau ysgafn, mae'r tonnau golau yn cael eu hychwanegu at ei gilydd, ac mae'r osgled yn cynyddu. Mae strwythur y sbesimen yn fwy disglair na'r cyfrwng cyfagos, gan ffurfio cyferbyniad llachar (neu gyferbyniad negyddol).
② B plws plât cyfnod: Mae'r golau diffraction yn cael ei ohirio gan 1/4λ. Ar ôl cyfuno'r ddwy set o belydrau, mae'r tonnau golau yn cael eu tynnu, ac mae'r amplitude yn dod yn llai, gan ffurfio cyferbyniad tywyll (neu gyferbyniad positif), ac mae'r strwythur yn dywyllach na'r cyfrwng cyfagos.
