Rakkude uurimise eelised valgusmikroskoobi all

Valgus- või ühendmikroskoop on tööriist, millega tõenäoliselt kohtab iga bioloogiatudeng. Valgusmikroskoobi eeliste mõistmine annab ülevaate selle kasulikkusest klassiruumis või kliinikus. Paljud eksperimentaalsed tehnikad, mis on täiustatud kasutamiseks valgusmikroskoobiga, selle kasutusmugavus ja kasutusmugavus suhteliselt taskukohane muud tüüpi mikroskoobidega võrreldes muudab selle paljude eluteaduste jaoks eelistatud valikuks rakendused.

Kuna rakke ei saa palja silmaga vaadata, on mikroskoopia rakkude struktuuri ja toimimise uurimisel võtmekomponent. Valgusmikroskoop kasutab valgusallikat proovi valgustamiseks heledal väljal. Proov värvitakse, et muuta struktuurid, mis on tavaliselt poolläbipaistvad või peaaegu värvusetud, taustast tumedamad ja hõlpsamini nähtavad. Teine mikroskoopia tehnika on fluorestsentsmikroskoopia. Selle asemel, et tumedat plekki heledal taustal kasutada, värvitakse rakke fluorestseeruvate värvainetega ja vaadatakse tumedal taustal.

Koe uurimist valgusmikroskoopiaga on harjutatud enam kui 50 aastat. Valgusmikroskoopia on kõige kättesaadavam mikroskoopiavorm kogu maailmas ja endiselt üks peamisi koolitusvahendid patoloogidele või arstidele, kes diagnoosivad haigusi mikroskoopiliste kudede uurimisega struktuur. Tuhanded laborid üle maailma on täiustanud kümneid katseprotseduure ja paljud neist tehakse vabalt kättesaadavaks. Valgusmikroskoobi pakutava madala hinna ja suure hulga bioloogilise teabe kombinatsioon muudab selle hindamatuks vahendiks uurimistööks ja meditsiiniks.

Proovi vaatlemine valgusmikroskoopias nõuab värviliste keemiliste plekkide abi. Need sinised, punased, rohelised ja pruunid plekid kinnitatakse koele selge kemikaaliga, mida nimetatakse permountiks, mis õhuga kokkupuutel kõveneb. Nii kombineerituna püsivad need keemilised plekid ja koed mitu aastat tuhmumata, võimaldades teadlastel uurida sama isendit pikka aega ilma värvikaota. Nähtavuse kaotus on fluorestsentsmikroskoopia piirang, kuna fluorestsentsvärvid tuhmuvad aja jooksul.

Liitmikroskoobi võime hõlpsalt suumida väikese kala saba vaatlemise vahel selle 50-kordse suuruse korral tegeliku suurusega kuni arterite nägemiseni sabas 400-kordse tegeliku suurusega, ei ole seda muud tüüpi mikroskoobid. Patoloogid uurivad liitmikroskoobi all biopsiaid või nõela abil eemaldatud väikseid koetükke ning sageli parima suuna andmiseks suumivad ja vähendavad. Liitvalgusmikroskoop jääb seda tüüpi uuringute jaoks parimaks võimaluseks.

Fluorestseeruv mikroskoopia pakub vaatajale suuremaid visuaalseid üksikasju, kuna fluorestseerivad värvid võivad raku spetsiifilisi struktuure suunata. Fluorestsentsmolekulid rakuproovis, mida nimetatakse fluorofoorideks, neelavad valgust ühel lainepikkusel ja kiirgavad erineva lainepikkusega valgust. Fluorestseeruvaid värvaineid saab kasutada koos spetsiifiliste valkude ja antikehadega raku struktuuride ja isegi üksikute molekulide esiletoomiseks. Fluorestsentsmikroskoopia meetodid võimaldavad proovis kasutada mitut värvi.

Mikroskoopiatehnoloogia on viimastel aastakümnetel plahvatuslikult kasvanud - mõned arenenumad mikroskoobid pakuvad üksikasjalikumat teavet kui klassikaline ühendmikroskoop. Fluorestseerivad mikroskoobid võimaldavad teadlastel näha kahte erinevat valku rakus samas kohas, kasutades punaseid ja rohelisi markereid, mis kattuvad kollase värvi moodustamiseks. Elektronmikroskoobid näitavad raku pinna kolmemõõtmelisi jooni. Kui nimetada valgusmikroskoobi puudust, ei oma see mõnda fluorestsents- või elektronmikroskoopia täiustatud võimalust, kuna see kasutab ainult valget valgust. Elektronmikroskoopide ja fluorestsentsmikroskoopide hind on aga kümnetest tuhandetest kuni sadu tuhandeid dollareid, samas kui liitmikroskoobi saab praegu osta nii vähe kui võimalik $100.