معرفی انواع مختلف میکروسکوپ ها و کاربرد آنها

مجموعه: آیا می دانید ؟

وظیفه میکروسکوپ

انواع میکروسکوپ و موارد استفاده از آن‌ها 

بعد از اختراع میکروسکوپ در دهه 1600 میلادی توسط آنتون ون لیوون ، میکروسکوپ تبدیل به یکی از مهم ترین ابزارها در علم زیست شناسی و پزشکی شد و ابزار کشف اولین باکتری ها و سلولهای خونی شد. 

وظیفه میکروسکوپ ها، بزرگ نمایی موارد مختلف برای دیده شدن با چشم انسان است. 

انواع میکروسکوپ بر اساس اصول فیزیکی که برای تولید تصویر در آن ها استفاده می شود ، طبقه بندی شده اند. 

معرفی انواع میکروسکوپ

میکروسکوپ الکترونی EM

میکروسکوپ الکترونی Electron Microscopes با تابش اشعه الکترونی به نمونه ، آن را روشن میکند و تصویر بزرگ نمایی شده از آن ایجاد میکند. با توجه به این که طول موج الکترون ها کوتاه تر است این میکروسکوپ ها بزرگنمایی ( تا 1 میلیون برابر ( خیلی بیشتری نسب تبه میکروسکوپ های نوری ( تا 1000 برابر ) ایجاد می کنند. 

میکروسکوپهای الکترونی خود به چند دسته تقسیم می شوند از جمله : الکترونی انعکاسی   REM - الکترونی پویشی SEM -  الکترونی عبوری   TEM - الکترونی ولتاژ پایین LVEM و الکترونی عبوری پویشی STEM .

برای رسیدن به بهترین نتیجه نمونه ها باید  قبل از قرار گرفتن زیر میکروسکوپ الکترونی مراحل آماده سازی را طی  کنند برای آماده سازی نمونه ها از روش های تثبیت شیمیایی ، کریوفیکساشن ، تخلیه رطوبت ، قطعه بندی و رنگ آمیزی استفاده می شود. 

از میکروسکوپ های الکترونی در بخشهای  مختلف علوم زیستی و بیولوژی استفاده می شود از جمله : سرما زیست شناسی ، سم شناسی ، آنالیز ذرات ، تصویر برداری سه بعدی و ویروس شناسی. 

میکروسکوپ نوری

میکروسکوپ نوری Optical Microscopy با استفاده از چند لنز داخلی ، نمونه را بزرگ نمایی می کند. مزیت میکروسکوپ نوری به الکترونی امکان نمایش تصویر رنگی است. 

ساده ترین نوع میکروسکوپ نوری فقط یک لنز دارد. 

میکروسکوپ نوری آزمایشگاه معمولا امکان بزرگنمایی 100 – 150 برابر را دارد. 

میکروسکوپ نوری مرکب برای مشاهده جزئیات بیشتری سلولی استفاده می شود که دارای دو نوع عدسی است و میتواند بزرگنمایی موجودات تک سلولی را به اندازه 1000 – 1500 برابر برساند. میکروسکوگ های زمینه تاریک و فاز کنتراست تخصصی تر هستند حتی قسمتهای داخلی سلول مانند میتوکندری را نشان میدهند.

از میکروسکوپ نوری برای مشاهده سلولهای زنده ، حشرات ، تشریح ، ارزیابی بالینی خون و بافت استفاده می شود. 

انواع میکروسکوپ های نوری عبارتند از : میکروسکوپ Upright - میکروسکوپ Invert - میکروسکوپ تحقیقاتی   Research - میکروسکوپ پتروگرافی  Petrographic microscope -  میکروسکوپ پلاریزان و فاز کنتراست   Phase Contrast Microscope .

میکروسکوپ تشریح

میکروسکوپ تشریح یا استریوسکوپی

میکروسکوپ استریوسکوپی میکروسکوپ تشریح یا Dissecting Microscopes امکان مشاهده نمونه ها را به صورت سه بعدی فراهم می کند. 

این میکروسکوپ ها از 2 مسیر نوری ، 2 لنز چشمی و 2 لنز شیئی استفاده میکنند که میتواند از دو جهت مختلف بزرگنمایی ایجاد کند. 

این میکروسکوپها برای بزرگنمایی اشیائی که برای دیده شدن در میکروسکوپ های معمولی خیلی ضخیم هستند یا اشیا مات ، استفاده می شود مثل بافت های تشریح شده حیوانات ، علوم بیولوژیک و پزشکی یا کاربردهای صنعتی مانند ساخت تخته مدار یا ساعت. 

برای استفاده از این میکروسوپ نیازی به آماده کردن اسلاید ندارید.

در برخی موارد برای گرفتن نتیجه بهتر از یک دوربین برای تصویربرداری استفاده می شود و تصویر ثبت شده با نرم افزار مخصوص تلفیق شده و یک تصویر سه بعدی با کیفیت بسیار بالا ایجاد می شود. 

میکروسکوپ های استریو میتوانند 200 - 300 برابر بزرگ نمایی داشته باشند. 

میکروسکوپ فلورسنت

میکروسکوپ فلورسنت یا کانفوکال برای منبع نوری از نور ماورا بنفش استفاده میکند. زمانی که این نور به جسم برخورد میکند الکترون های جسم برانگیخته شده و نور را در رنگ های مختلف منتشر می کنند که میتواند باعث شناسایی باکتری های موجود در ارگانیسم شود. میکروسکوپ فلورسنت تصویر کاملی از نمونه نمیدهد و نمونه را فقط از طریق یک سوراخ کوچک نشان میدهد. 

انواع میکروسکوپ و کاربردهای آنها

میکروسکوپ کانفوکال

بر خلاف میکروسکوپ های نوری مرکب و استریو که از نور منظم برای نمایش تصویر استفاده میکنند. میکروسکوپ کانفوکال confocal microscopeاز نور لیزر برای اسکن نمونه های رنگی استفاده مینماید.

نمونه های رنگی روی اسلاید درج می شوند و با کمک یک آینه دو رنگ ، دستگاه تصویر بزرگ نمایی شده را روی صفحه مانیتور نمایش میدهد. 

اپراتور میتواند با گرفتن اسکن های متعدد ، تصاویر سه بعدی  ایجاد کند.

از این میکروسکوپ هامعمولا در زیست شناسی سلولی و پزشکی استفاده می شود. 

میکروسکوپ الکترونی روبشی

میکروسکوپ الکترونی روبشی SEM برای ایجاد تصویر از الکترون استفاده میکند. نمونه ها باید کاملا آبگیری شوند و با یک لایه نازک از ماده ای رسانا مانند طلا پوشانده شوند و سپس در شرایط خلاء داخل محفظه SEM تصویر برداری شده و یک تصویر 3 بعدی سیاه و سفید روی صفحه رایانه تولید می کند. برای کنترل طیف وسیعی از نمونه حشرات گرفته تا استخوان ها از این میکروسکوپ در علوم فیزیکی ، پزشکی و بیولوژیکی استفاده می شود. 

میکروسکوپ الکترونی عبوری

میکروسکوپ الکترونی عبوری TEM از الکترون ها برای ایجاد تصویر بزرگنمایی شده استفاده می شود. از آنجا که این نمونه ها هم باید در خلاء عکسبرداری شوند ، نمونه باید با شرایط ویژه آماده سازی شود. در این میکروسکوپ نمای تصویر دو بعد است بنابراین بیشتر برای مشاهده نمونه هایی با شفافیت مناسب مورد استفاده قرار میگیرد.  از آنجا که درجه تفکیک پذیری بالایی دارد در علوم فیزیک ، بیولوژیک ، متالوژی ، فناوری نانو و تجزیه تحلیل پزشک قانونی مفید است. 

گردآوری : بخش علمی و آموزشی بیتوته