Предимствата на изучаването на клетките под светлинен микроскоп

Светлинният или сложен микроскоп е инструмент, с който всеки студент по биология вероятно ще се сблъска. Разбирането на предимствата на светлинния микроскоп ще даде представа за овладяването на неговата полезност за класната стая или клиниката. Многото експериментални техники, които са усъвършенствани за използване със светлинен микроскоп, неговата лекота на използване и неговите сравнително достъпната цена в сравнение с други видове микроскопи го прави предпочитаният избор за много науки за живота приложения.

Тъй като клетките не могат да се гледат с невъоръжено око, микроскопията е ключов компонент за изучаване на клетъчната структура и функция. Светлинен микроскоп използва източник на светлина, за да освети образеца върху ярко поле. Пробата се оцветява, за да направи структури, които обикновено са полупрозрачни или почти безцветни, по-тъмни от фона и по-лесни за видимост. Друга техника на микроскопия е флуоресцентната микроскопия. Вместо да използват тъмно петно ​​на светъл фон, клетките се оцветяват с флуоресцентни багрила и се разглеждат на тъмен фон.

Изучаването на тъкани със светлинна микроскопия се практикува повече от 50 години. Светлинната микроскопия е най-достъпната форма на микроскопия по света и все още е една от основните инструменти за обучение на патолози или лекари, които диагностицират заболявания чрез изследване на микроскопска тъкан структура. Хиляди лаборатории по света са усъвършенствали десетки експериментални процедури и много от тях са достъпни за свободно. Комбинацията от ниска цена и голямото количество биологична информация, която предоставя светлинният микроскоп, го прави безценен инструмент за изследвания и медицина.

Наблюдението на образец под светлинна микроскопия изисква помощта на цветни химически петна. Тези сини, червени, зелени и кафяви петна се фиксират върху тъканта с бистър химикал, наречен permount, който се втвърдява при излагане на въздух. Така комбинирани, тези химически петна и тъканите издържат много години, без да избледняват, което позволява на учените да изследват един и същ образец дълго време без загуба на цвят. Загубата на видимост е ограничение на флуоресцентната микроскопия, тъй като флуоресцентните багрила избледняват с времето.

Способността на сложния микроскоп лесно да приближава между наблюдението на опашката на малка риба, 50 пъти по-голяма от нея действителният размер, за да видите артериите в опашката му 400 пъти по-голям от действителния размер, е несравним с други видове микроскопи. Патолозите изследват биопсии или малки парченца тъкан, отстранени от игла, под сложен микроскоп и често увеличават и намаляват, за да направят най-добрата си оценка. Комбинираният светлинен микроскоп остава най-добрият вариант за този тип изследвания.

Флуоресцентната микроскопия осигурява по-големи визуални детайли за зрителя, тъй като флуоресцентните багрила могат да се насочат към специфични структури в клетката. Флуоресцентните молекули в клетъчната проба, наречени флуорофори, поглъщат светлина с една дължина на вълната и излъчват светлина с различна дължина на вълната. Флуоресцентните багрила могат да се използват със специфични протеини и антитела, за да подчертаят структурите и дори единичните молекули в клетката. Техниките на флуоресцентна микроскопия позволяват да се използват множество багрила в проба.

През последните десетилетия технологията на микроскопията избухна, като някои от по-модерните микроскопи предоставят по-подробна информация от класическия сложен (светлинен) микроскоп. Флуоресцентните микроскопи позволяват на учените да виждат два различни протеина на едно и също място в клетката, използвайки червени и зелени маркери, които се припокриват, за да образуват жълт цвят. Електронните микроскопи показват триизмерните характеристики на клетъчната повърхност. За да посочим един недостатък на светлинния микроскоп, той не притежава някои от усъвършенстваните възможности на флуоресцентната или електронната микроскопия, тъй като използва само бяла светлина. Въпреки това електронните микроскопи и флуоресцентните микроскопи варират в цената от десетки хиляди до стотици хиляди долари, докато сложен микроскоп в момента може да бъде закупен само за $100.