Das Mikroskop ist eines der wichtigsten Werkzeuge des Mikrobiologen. Es wurde im 17. Jahrhundert erfunden, als Anton van Leeuwenhoek auf einem einfachen Modell einer Röhre, einer Lupe und einer Bühne baute, um die ersten visuellen Entdeckungen von Bakterien und zirkulierenden Blutkörperchen zu machen. Heutzutage ist die Mikroskopie in der Medizin unverzichtbar, um neue zelluläre Entdeckungen zu machen, und die Arten von Mikroskopen können anhand der physikalischen Prinzipien klassifiziert werden, mit denen sie ein Bild erzeugen.
Lichtmikroskope
Einige der gebräuchlichsten Zielfernrohre in Laboren verwenden sichtbares projiziertes Licht, um ein Objekt zu beleuchten und zu vergrößern. Das einfachste Lichtfernrohr, ein Sezier- oder Stereomikroskop, ermöglicht die gleichzeitige Betrachtung eines ganzen Organismus und zeigt Details wie die Antennen eines Schmetterlings bei 100- bis 150-facher Vergrößerung. Zusammengesetzte Zielfernrohre, die für mehr zelluläre Details verwendet werden, enthalten zwei Arten von Linsen, die einzellige Organismen 1000- bis 1500-fach vergrößern. Spezialisiert sind Dunkelfeld- und Phasenkontrastmikroskope, die Licht streuen, um nicht nur lebende Zellen, sondern sogar innere Zellteile wie Mitochondrien zu erfassen.
Fluoreszenzmikroskope
Das Fluoreszenz- oder Konfokalmikroskop verwendet ultraviolettes Licht als Lichtquelle. Wenn ultraviolettes Licht auf ein Objekt trifft, regt es die Elektronen des Objekts an und emittiert Licht in verschiedenen Farben, das bei der Identifizierung von Bakterien in einem Organismus helfen kann. Im Gegensatz zu zusammengesetzten und sezierten Endoskopen zeigen Fluoreszenzmikroskope das Objekt durch eine konfokale Lochblende, sodass kein vollständiges Bild der Probe angezeigt wird. Dies erhöht die Auflösung, indem externes Fluoreszenzlicht ausgeschlossen und ein sauberes dreidimensionales Bild der Probe erstellt wird.
Elektronenmikroskope
Die im Elektronenmikroskop verwendete Energiequelle ist ein Elektronenstrahl. Der Strahl hat eine außergewöhnlich kurze Wellenlänge und erhöht die Auflösung des Bildes gegenüber der Lichtmikroskopie deutlich. Ganze Objekte sind mit Gold oder Palladium beschichtet, das den Elektronenstrahl ablenkt und dunkle und helle Bereiche als 3-D-Bilder auf einem Monitor erzeugt. Details wie die filigranen Silikathüllen mariner Kieselalgen und Oberflächendetails von Viren können erfasst werden. Sowohl Transmissionselektronenmikroskope (TEM) als auch die neueren Rasterelektronenmikroskope (REM) fallen in diese spezielle Kategorie der Mikroskopie.
Röntgenmikroskope
Wie der Name schon sagt, verwenden diese Mikroskope einen Röntgenstrahl, um ein Bild zu erstellen. Im Gegensatz zu sichtbarem Licht werden Röntgenstrahlen nicht leicht reflektiert oder gebrochen und sind für das menschliche Auge unsichtbar. Die Bildauflösung eines Röntgenmikroskops liegt zwischen der eines Lichtmikroskops und der eines Elektronen Mikroskop und ist empfindlich genug, um die individuelle Anordnung von Atomen innerhalb von a molecules-Molekülen zu bestimmen Kristall. Im Gegensatz zur Elektronenmikroskopie, bei der das Objekt getrocknet und fixiert wird, sind diese hochspezialisierten Mikroskope in der Lage, lebende Zellen darzustellen.