أنواع مختلفة من المجاهر في علم الأحياء

المجهر هو جهاز يسمح للأشخاص بمشاهدة العينات بالتفصيل التي تكون صغيرة جدًا بحيث لا يمكن للعين المجردة رؤيتها. يفعلون ذلك عن طريق التكبير والقرار. التكبير هو عدد المرات التي يتم فيها تكبير الكائن داخل عدسة العرض. الدقة هي كيفية ظهور الكائن بالتفصيل عند عرضه. تعتبر المجاهر مفيدة بشكل خاص في علم الأحياء ، حيث يدرس العديد من علماء الأحياء الكائنات الحية الصغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها دون مساعدة. قد يستخدمون المجاهر المجسمة أو المجاهر المركبة أو المجاهر متحد البؤر أو المجاهر الإلكترونية أو أي من المجاهر المتخصصة داخل كل فئة. تحدد العينة الخاضعة للمراقبة المجهر المطلوب.

يُطلق على المجسم أيضًا مجهر تشريح ومجهر ستريو هو مجهر مضاء بالضوء يسمح برؤية ثلاثية الأبعاد للعينة. يقوم بذلك باستخدام عدستين بزوايا مختلفة والتي هي في الحقيقة مجرد زوج من المجاهر المركبة. صورة العينة هي أيضًا جانبية ومستقيمة. ومع ذلك ، فإن المجسمات لديها طاقة أقل مقارنة بالمجاهر المركبة. يتم تكبير الصور حتى 100x تقريبًا. تسمح المجسمات للطلاب والعلماء بمعالجة العينات أثناء المراقبة.

مثل المجاهر المجسمة ، تضيء المجاهر المركبة بالضوء. إنها تعطي رؤية ثنائية الأبعاد لعينة قيد المراقبة ولكن يمكن أن يكون لها تكبير بين 40x و 400x ، مع إصدارات أكثر قوة تصل إلى 2000x. على الرغم من أن التكبير يمكن أن يكون عاليًا ، إلا أن الدقة محدودة بطول موجة الضوء. لا تستطيع المجاهر المركبة عرض التفاصيل التي تفصل بينها مسافة أقل من 200 نانومتر. بغض النظر ، يمكن العثور على المجاهر المركبة في العديد من فصول علم الأحياء ومختبرات الأبحاث.

المجاهر متحد البؤر هي أيضًا مجاهر ضوئية ، ولكنها تتمتع بمزايا كل من المجاهر المجسمة والمجاهر المركبة. تسمح المجاهر متحد البؤرة بتكبير العينات مع الصور ثلاثية الأبعاد. لديهم أيضًا دقة أعلى ، قادرة على التمييز بين التفاصيل حتى 120 نانومتر. النوع الأكثر شيوعًا من المجهر متحد البؤر هو المجهر الفلوري. يستخدم هذا المجهر ضوءًا مكثفًا لإثارة جزيئات العينة. تعطي هذه الجزيئات الضوء ، أو الفلورة التي يتم ملاحظتها ، مما يسمح بتكبير ودقة أعلى.

كان أول مجهر إلكتروني عبارة عن مجهر إلكتروني ناقل (TEM) اخترعه ماكس نول وإرنست روسكا في ألمانيا عام 1931. تم إنشاؤه كوسيلة لتكبير الأشياء أكثر مما تستطيع المجاهر الضوئية. إذا كان بإمكان المجاهر الضوئية تكبير ما يصل إلى 1000x أو 2000x في أحسن الأحوال ، فإن المجهر الإلكتروني يمكن أن يكبر الأجسام إلى نطاق 10000x. يعمل TEM عن طريق تركيز حزمة من الإلكترونات أحادية الطاقة قوية بما يكفي لتمرير عينة رقيقة جدًا. ثم يتم عرض الصور الناتجة من خلال حيود الإلكترون أو تخيل الإلكترون المباشر.

هناك تناقض حول كيفية اختراع SEM ، ولكن تم إنشاؤه في أوائل الثلاثينيات. ومع ذلك ، لم تسوّق Cambridge Instrument Company أول تسويق عبر محرك البحث حتى عام 1965. كان هذا بسبب تعقيد تقنية المسح في SEM ، والتي كان استخدامها أكثر تعقيدًا من TEM. يعمل SEM عن طريق مسح سطح العينة بحزمة إلكترونية. تخلق هذه الحزمة إشارات مختلفة ، وإلكترونات ثانوية ، وأشعة سينية ، وفوتونات ، وغيرها ، وكلها تساعد في توصيف العينة. يتم عرض الإشارات على شاشة تحدد خصائص المواد في العينة.