Különböző típusú mikroszkópok és felhasználásuk

Míg a legtöbben a vegyes modellt laboratóriumi osztályból képzelik el, amikor mikroszkópokra gondolnak, valójában sokféle mikroszkóp áll rendelkezésre. Ezeket a hasznos eszközöket a kutatók, az orvostechnikusok és a hallgatók használják naponta; az általuk kiválasztott típus erőforrásaiktól és igényeiktől függ. Egyes mikroszkópok nagyobb felbontást biztosítanak kisebb nagyítással és fordítva, és a költségek tíz-ezer dollárig terjednek.

Az egyszerű mikroszkópot általában az első mikroszkópnak tekintik. A 17. században Antony van Leeuwenhoek hozta létre, aki konvex lencsét és egy mintatartót kombinált. 200–300-szoros nagyítás, lényegében nagyító volt. Bár ez a mikroszkóp egyszerű volt, mégis elég erős volt ahhoz, hogy információt szolgáltasson van Leeuwenhoek számára a biológiai mintákról, ideértve a vörösvérsejtek alakjának különbségét is. Manapság az egyszerű mikroszkópokat nem használják gyakran, mert egy második lencse bevezetése a nagyobb teljesítményű vegyes mikroszkóphoz vezetett.

Két lencsével az összetett mikroszkóp jobb nagyítást kínál, mint egy egyszerű mikroszkóp; a második lencse nagyítja az első képét. Az összetett mikroszkópok fényes mezőmikroszkópok, vagyis a minta alulról világít, és lehetnek binokulárisak vagy monokulárisak. Ezek az eszközök 1000-szeres nagyítást biztosítanak, ami nagynak számít, bár a felbontás alacsony. Ez a nagy nagyítás azonban lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy alaposan szemügyre vegyék azokat a tárgyakat, amelyek túl kicsi ahhoz, hogy szabad szemmel láthassák őket, beleértve az egyes sejteket is. A példányok általában kicsiek, és bizonyos mértékig átlátszóak. Mivel az összetett mikroszkópok viszonylag olcsóak, mégis hasznosak, a kutatólaboratóriumtól kezdve a középiskolai biológiai tantermekig mindenhol használják őket.

A sztereo mikroszkóp, más néven boncoló mikroszkóp, akár 300-szoros nagyítást biztosít. Ezeket a binokuláris mikroszkópokat átlátszatlan vagy túl nagy objektumok megtekintésére használják, hogy összetett mikroszkóppal megtekinthetők legyenek, mivel nem igényelnek tárgylemez előkészítést. Bár nagyításuk viszonylag alacsony, mégis hasznosak. Közeli, 3D-s képet nyújtanak az objektumok felületi textúráiról, és lehetővé teszik az operátor számára, hogy a megtekintés során manipulálja az objektumot. A sztereo mikroszkópokat biológiai és orvostudományi alkalmazásokban, valamint az elektronikai iparban használják, például azok, akik áramköri lapokat vagy órákat gyártanak.

A képalkotáshoz szokásos fényt használó sztereó és összetett mikroszkópokkal ellentétben a konfokális mikroszkóp lézerfényt használ a festett minták beolvasására. Ezeket a mintákat tárgylemezeken készítjük és behelyezzük; majd dikromatikus tükör segítségével a készülék nagyított képet készít a számítógép képernyőjén. Az operátorok 3D-s képeket is létrehozhatnak több beolvasás összeállításával. Az összetett mikroszkóphoz hasonlóan ezek a mikroszkópok is nagyfokú nagyítást kínálnak, de felbontásuk sokkal jobb. Általában használják sejtbiológiában és orvosi alkalmazásokban.

A pásztázó elektronmikroszkóp vagy SEM a fényképzéshez elektronokat, nem pedig fényt használ. A mintákat vákuumban vagy vákuum közeli körülmények között vizsgálják, ezért először elő kell készíteni őket kiszáradáson megy keresztül, majd egy vékony réteg vezető anyaggal, például arannyal van bevonva. Az elem előkészítése és a kamrába helyezés után a SEM 3D-s, fekete-fehér képet készít a számítógép képernyőjén. A nagyítás mértékének bőséges szabályozását lehetővé tevő SEM-eket a fizikai, az orvosi és a biológiai tudomány kutatói számos példány vizsgálatára használják a rovaroktól a csontokig.

A pásztázó elektronmikroszkóphoz hasonlóan a transzmissziós elektronmikroszkóp (TEM) elektronokat használ felnagyított kép létrehozásához, és a mintákat vákuumban pásztázzák, így azokat speciálisan elő kell készíteni. A SEM-től eltérően azonban a TEM egy dia-előkészítést alkalmaz a minták 2-D nézetének megszerzéséhez, így alkalmasabb objektumok megtekintésére bizonyos fokú átlátszósággal. A TEM nagyfokú nagyítást és felbontást kínál, így hasznos a fizikai és biológiai tudományokban, a kohászatban, a nanotechnológiában és az igazságügyi elemzésben.