Metode de cercetare microscopice în microbiologie

Metode microscopice de investigare

Informații generale

Metode moderne de examinare microscopică folosesc în practica lor specialiști diferiți. Printre aceștia se numără virologi, citologi, hematologi, morfologi și alții. Metode de bază examenul microscopic cunoscută pentru o lungă perioadă de timp. În primul rând, aceasta este metoda ușoară de vizualizare a obiectelor. În ultimii ani, alte tehnologii au fost introduse în mod activ în practică. Deci, popularitatea a dobândit contrastul de fază, luminescent, interferență, polarizare, infraroșu, ultraviolet, stereoscopic metodă de investigare. Toate acestea se bazează pe diferitele proprietăți ale luminii. În plus, pe scară largă microscopie electronică de cercetare. Aceste metode vă permit să afișați obiecte utilizând un flux direcționat de particule încărcate. Este demn de remarcat faptul că astfel de metode de studiu sunt folosite nu numai în biologie și medicină. Destul de popular metodă microscopică pentru studierea metalelor și a aliajelor în industrie. Un astfel de studiu face posibilă evaluarea comportamentului compușilor, dezvoltarea tehnologiilor pentru a minimiza probabilitatea distrugerii și întărirea rezistenței.

Metode ușoare: caracteristice

astfel de metode microscopice de studiere a microorganismelor și alte obiecte se bazează pe diferite rezolvând puterea echipamente. Factori importanți în acest caz sunt direcția fasciculului, caracteristicile obiectului propriu-zis. Acestea din urmă, în special, pot fi transparente sau opace. În conformitate cu proprietățile obiectului, proprietățile fizice ale fluxului luminos - luminozitate și culoare, cauzate de amplitudinea și lungimea de undă, planul, faza și direcția propagării valurilor - se schimbă. Cu privire la utilizarea acestor caracteristici, diferite metode microscopice de cercetare.

specificitate

Pentru studiul metodelor ușoare, obiectele sunt de obicei colorate. Acest lucru ne permite să identificăm și să descriem unele dintre proprietățile lor. În acest caz, este necesar ca țesuturile să fie fixe, deoarece culoarea va dezvălui anumite structuri exclusiv în celulele ucise. În elementele vii, colorantul este eliberat sub formă de vacuol în citoplasmă. Nu pictează structura. Dar, cu ajutorul unui microscop de lumină, puteți explora și obiecte vii. Pentru aceasta, se folosește o metodă vitală de învățare. În astfel de cazuri, se utilizează un condensator de câmp închis. Este construit într-un microscop de lumină.

Studiul obiectelor nevopsite

Se efectuează prin intermediul microscopiei cu contrast de fază. Această metodă se bazează pe difracția razei în funcție de caracteristicile obiectului. În procesul de expunere, se observă o modificare a fazei și a lungimii de undă. O placă semitransparentă este prezentă în obiectivul microscopic. Elementele vii sau fixe, dar nu colorate din cauza transparenței lor, aproape nu schimbă culoarea și amplitudinea fasciculului care trece prin ele, provocând numai trecerea fazei de undă. Dar în timp ce trece prin obiect, fluxul de lumină deviază de la placă. Drept rezultat, între razele trecute prin obiect și intrarea în fundalul luminos apare o diferență în lungimea de undă. La o anumită valoare, apare un efect vizual - un obiect întunecat va fi clar vizibil pe un fundal ușor sau invers (în conformitate cu caracteristicile plăcii de fază). Pentru a obține aceasta, diferența nu trebuie să fie mai mică de 1/4 din lungimea de undă.

O metodă antropică

Este un fel de metoda de contrast de faza. O metodă antropică implică utilizarea unui obiectiv cu plăci speciale care schimbă numai culoarea și luminozitatea luminii de fundal. Acest lucru extinde foarte mult posibilitățile de a studia obiecte vii nevopsite. Contrastul de fază metoda microscopică de cercetare în domeniul microbiologiei, parazitologie în studiul celulelor vegetale și animale, protozoare. În hematologie, această metodă este utilizată pentru a calcula și a determina diferențierea elementelor sanguine și a măduvei osoase.

Tehnici de interferență

acestea metode microscopice de cercetare rezolva în general aceleași probleme ca și cele cu contrast de fază. Cu toate acestea, în ultimul caz, specialiștii pot observa numai contururile obiectelor. amestec microscopicmetode de cercetare vă permite să studiați părțile, să faceți o evaluare cantitativă a elementelor. Acest lucru este posibil datorită bifurcării fasciculului de lumină. Un flux trece prin particula obiectului, iar celălalt trece. În ocularul microscopului, acestea converg și interferează. Diferența de fază rezultată poate fi determinată de greutatea diferitelor structuri celulare. Când se măsoară secvențial cu cele specificate indici de refracție grosimea poate fi setat țesuturi nefixate și obiect viu, conținutul de proteine ​​din acestea, concentrația solidelor și a apei, și așa mai departe. Conform specialistilor de date primite sunt în măsură să evalueze în mod indirect permeabilitatea membranei, activitatea enzimelor, metabolismul celular.

polarizare

Ea se realizează cu ajutorul prismelor Nicholas sau a polaroidelor filme. Ele sunt plasate între preparat și sursa de lumină. polarizare metoda microscopică de cercetare în domeniul microbiologiei vă permite să studiați obiecte cu proprietăți neuniforme. În structurile izotropice, viteza de propagare a luminii nu depinde de planul ales. În sistemele anizotrope, viteza se modifică în funcție de direcția luminii de-a lungul axei transversale sau longitudinale a obiectului. Dacă indicele de refracție de-a lungul structurii este mai mare decât cel transversal, se creează o refracție dublă pozitivă. Aceasta este caracteristică a multor obiecte biologice, în care se detectează o orientare moleculară strictă. Toate acestea sunt anisotropice. Această categorie include, în special, miofirili, neurofibrili, cilia în epiteliul ciliat, fibre de colagen și altele.

Valoarea de polarizare

Comparația dintre natura refracției prin radiație și indicele de anizotropie a obiectului face posibilă evaluarea organizării moleculare a structurii. Metoda de polarizare acționează ca una dintre metodele histologice de analiză, este utilizată în citologie etc. În lumina este posibil să se studieze nu numai obiectele colorate. Metoda de polarizare face posibilă investigarea preparatelor nevizate și nefixate - native - ale secțiunilor de țesuturi.

Tehnici fluorescente

Ele se bazează pe proprietățile unor obiecte pentru a da o strălucire în partea albastru-violetă a spectrului sau în razele UV. Multe substanțe, de exemplu proteine, unele vitamine, coenzime, medicamente, sunt dotate cu luminiscență primară (proprie). Alte obiecte încep să strălucească prin adăugarea de fluorochromi - coloranți specifici. Acești aditivi sunt distribuiți selectiv sau difuz prin structuri celulare individuale sau compuși chimici. Această proprietate a constituit baza pentru utilizarea microscopiei luminescente în histochemical și studii citologice.

Domenii de utilizare

Folosind experți imuno-fluorescență detecta antigene virale și concentrația lor ajustate sunt identificate virusuri organisme anti și antigene, hormoni, diverse produse metabolice și așa mai departe. În acest sens, în diagnosticul de herpes, oreion, hepatită virală, gripa și alte infecții, luminescente metodele de cercetare a materialelor. microscopic metoda imuno-fluorescentă permite recunoașterea tumorilor cu caracter malign, determinarea patchilor ischemici din inimă în stadiile incipiente ale unui infarct etc.

Utilizarea luminii ultraviolete

Ea se bazează pe capacitatea unui număr de substanțe în celule vii sau microorganisme sunt fixe, dar necolorat transparent, în conformitate cu țesături de lumină vizibilă absorb razele UV ale unei anumite lungimi de undă. Acest lucru este tipic, în special, pentru compușii cu înaltă moleculară. Acestea includ proteine, acizi aromatici (metilalanină, triptofan, tirozină, etc.), acizi nucleici și baze purinice piramidinovye și așa mai departe. Microscopia ultravioletă face posibilă clarificarea localizării și a numărului acestor compuși. Când studiază obiecte vii, specialiștii pot observa schimbări în procesele lor de viață.

în plus

Microscopia cu raze infraroșii este utilizată în studiul obiectelor opace la lumină și raze ultraviolete prin absorbția lor prin structuri de curgere cu o lungime de undă de 750-1200 nm. Pentru a aplica această metodă, nu este necesară tratarea pre-chimică a preparatelor. De regulă, metoda infraroșu este folosită în antropologie, zoologie și alte ramuri biologice. În ceea ce privește medicina, această metodă este utilizată în special în domeniul oftalmologiei și neuromorfologiei. Studiul obiectelor volumetrice se realizează cu ajutorul microscopiei stereoscopice. Proiectarea echipamentului face posibilă observarea ochiului stâng și drept în diferite unghiuri. Obiectele opace sunt investigate la o creștere relativ mică (nu mai mult de 120 de ori). Metodele stereoscopice sunt utilizate în microchirurgie, patomorfologie, medicină criminalistică.

Electron microscopie

Este utilizat pentru a studia structura celulelor și a țesuturilor la niveluri macromoleculare și subcelulare. Electron microscopie a permis să facă un salt calitativ în domeniul cercetării. Această metodă este utilizată pe scară largă în biochimie, oncologie, virologie, morfologie, imunologie, genetică și alte ramuri. O creștere semnificativă a puterii de rezolvare a echipamentului este asigurată de fluxul de electroni care trec prin câmpul electromagnetic în vid. Acestea din urmă, la rândul lor, sunt create prin lentile speciale. Electronii au capacitatea de a trece prin structura unui obiect sau de a se reflecta din ele cu abateri de la unghiuri diferite. Ca urmare, pe ecranul fluorescent al instrumentului se creează un afișaj. Cu microscopia de transmisie, se obține o imagine plat, cu o imagine de scanare, respectiv o imagine de volum.

Cerințe preliminare

Merită menționat faptul că, înainte de examenul microscopic electronic, obiectul este supus unei pregătiri speciale. În special, se utilizează fixarea fizică sau chimică a țesuturilor și a organismelor. Materialul secțiunii și biopsia este, în plus, deshidratat, înglobat în rășini epoxidice, tăiat cu cuțite de diamant sau cu sticlă în secțiuni ultra-subțiri. Apoi ele sunt contraste și studiate. Microscopia de scanare examinează suprafețele obiectelor. Pentru a face acest lucru, ele sunt pulverizate cu substanțe speciale într-o cameră de vid.