היתרונות של לימוד תאים במיקרוסקופ אור

האור, או המיקרוסקופ המורכב, הוא כלי שכל סטודנט לביולוגיה עשוי להיתקל בו. הבנת היתרונות של מיקרוסקופ האור תתן תובנה לשלוט בתועלת שלו בכיתה או בקליניקה. טכניקות הניסוי הרבות שהושלמו לשימוש במיקרוסקופ אור, קלות השימוש בו, והשימוש בו סבירות יחסית בהשוואה לסוגים אחרים של מיקרוסקופים הופכים אותה לבחירה המועדפת על מדעי חיים רבים יישומים.

מכיוון שלא ניתן לראות תאים בעין ללא עזרה, מיקרוסקופיה היא מרכיב מרכזי לחקר מבנה ותפקוד התא. מיקרוסקופ אור משתמש במקור אור כדי להאיר את הדגימה על שדה בהיר. המדגם מוכתם כדי להפוך מבנים שקופים בדרך כלל או כמעט חסרי צבע לכהים יותר מהרקע וקלים יותר לראותם. טכניקה נוספת של מיקרוסקופיה היא מיקרוסקופ פלואורסצנטי. במקום להשתמש בכתם כהה על רקע בהיר, התאים מוכתמים בצבעי פלורסנט ומוצגים על רקע כהה.

לימודי רקמות במיקרוסקופ אור הוחל כבר למעלה מ -50 שנה. מיקרוסקופ אור הוא הצורה הנגישה ביותר של מיקרוסקופ ברחבי העולם ועדיין אחת העיקריות כלי הדרכה לפתולוגים, או לרופאים המאבחנים מחלות באמצעות בדיקת רקמות מיקרוסקופיות מִבְנֶה. אלפי מעבדות ברחבי העולם שיכללו עשרות הליכי ניסוי, ורבים מהם זמינים באופן חופשי. השילוב של עלות נמוכה והמידע הביולוגי הרב שמספק מיקרוסקופ אור הופך אותו לכלי רב ערך למחקר ולרפואה.

תצפית על דגימה במיקרוסקופ אור מצריכה עזרה של כתמים כימיים צבעוניים. כתמים כחולים, אדומים, ירוקים וחומים מקובעים על הרקמה עם חומר כימי ברור הנקרא פרמונט, שמתקשה כאשר הוא נחשף לאוויר. יחד עם זאת, כתמים כימיים אלה והרקמות מחזיקים מעמד שנים רבות מבלי לדעוך, ומאפשרים למדענים לבחון את אותה הדגימה לאורך זמן ללא אובדן צבע. אובדן הראות הוא מגבלה של מיקרוסקופ פלואורסצנטי מכיוון שצבעי הפלואורסצנט דוהים עם הזמן.

היכולת של המיקרוסקופ המתחם להגדיל בקלות בין תצפית בזנבו של דג קטן פי 50 מזה הגודל האמיתי לראיית העורקים בזנבו פי 400 מהגודל האמיתי אינו תואם לסוגים אחרים של מיקרוסקופים. פתולוגים בוחנים ביופסיות, או פיסות רקמה קטנות שהוסרו על ידי מחט, תחת מיקרוסקופ מורכב ולעתים קרובות מתקרבים ומתקרבים כדי לבצע את ההערכה הטובה ביותר שלהם. מיקרוסקופ האור המורכב נותר האופציה הטובה ביותר למחקר מסוג זה.

מיקרוסקופ פלואורסצנטי מספק פרטים חזותיים גדולים יותר עבור הצופה מכיוון שצבעי פלורסנט יכולים למקד למבנים ספציפיים בתוך התא. מולקולות פלואורסצנטיות בדגימת התא הנקראות פלואורופורות סופגות אור באורך גל אחד ופולטות אור באורך גל שונה. ניתן להשתמש בצבעי פלואורסצנט עם חלבונים ונוגדנים ספציפיים להדגשת מבנים ואפילו מולקולות בודדות בתוך התא. טכניקות מיקרוסקופ פלואורסצנטיות מאפשרות להשתמש בצבעים מרובים במדגם.

טכנולוגיית המיקרוסקופ התפוצצה בעשורים האחרונים, כאשר חלק מהמיקרוסקופים המתקדמים יותר מספקים מידע מפורט יותר מאשר המיקרוסקופ המתחם הקלאסי (קל). מיקרוסקופים פלואורסצנטיים מאפשרים למדענים לראות שני חלבונים שונים באותו מקום בתא באמצעות סמנים אדומים וירוקים החופפים ליצירת צבע צהוב. מיקרוסקופי אלקטרונים מציגים את התכונות התלת מימדיות של פני התא. כדי למנות חסרון אחד במיקרוסקופ האור, אין לו כמה מהיכולות המתקדמות של מיקרוסקופ פלואורסצנטי או אלקטרוני מכיוון שהוא משתמש רק באור לבן. עם זאת, מיקרוסקופי אלקטרונים ומיקרוסקופים פלואורסצנטיים נעים בין עשרות אלפים ל מאות אלפי דולרים, בעוד שמיקרוסקופ מורכב כיום ניתן לרכוש במחיר נמוך ככל $100.