סוגים שונים של מיקרוסקופים בביולוגיה

מיקרוסקופ הוא מכשיר המאפשר לאנשים לראות דגימות בפירוט קטנות מכדי לראות את העין. הם עושים זאת על ידי הגדלה ורזולוציה. הגדלה היא כמה פעמים האובייקט מוגדל בתוך עדשת הצפייה. רזולוציה היא עד כמה האובייקט מופיע כאשר הוא נצפה. מיקרוסקופים שימושיים במיוחד בביולוגיה, שם ביולוגים רבים חוקרים אורגניזמים קטנים מכדי לראותם ללא עזרה. הם עשויים להשתמש בסטריאוסקופים, מיקרוסקופים מורכבים, מיקרוסקופים קונפוקליים, מיקרוסקופים אלקטרונים, או בכל אחד מהמיקרוסקופים המתמחים בכל קטגוריה. הדגימה הנמצאת בתצפית קובעת את המיקרוסקופ הדרוש.

הסטריאוסקופ, המכונה גם מיקרוסקופ המנתח ומיקרוסקופ סטריאו הוא מיקרוסקופ מואר באור המאפשר מבט תלת ממדי על הדגימה. היא עושה זאת על ידי שימוש בשתי עיניות בזוויות שונות שהן באמת רק זוג מיקרוסקופים מורכבים. גם תמונת הדגימה רוחבית וזקופה. עם זאת, לסטריאוסקופים יש עוצמה נמוכה יותר בהשוואה למיקרוסקופים מורכבים. תמונות מוגדלות רק עד פי 100. סטריאוסקופים מאפשרים לתלמידים ולמדענים לתפעל דגימות תוך כדי תצפית.

כמו סטריאוסקופים, מיקרוסקופים מורכבים מוארים על ידי אור. הם נותנים תצוגה דו מימדית של הדגימה הנמצאת בתצפית, אך יכולים להיות בעלי הגדלות בין 40x ל- 400x, עם גרסאות חזקות יותר עד 2000x. למרות שההגדלה יכולה להיות גבוהה, הרזולוציה מוגבלת על ידי אורך הגל של האור. מיקרוסקופים מורכבים אינם יכולים להציג פרטים הנמצאים במרחק של פחות מ- 200 ננומטר זה מזה. בלי קשר, ניתן למצוא מיקרוסקופים מורכבים בכיתות ביולוגיה רבות ובמעבדות מחקר.

מיקרוסקופים קונפוקליים הם גם מיקרוסקופים קלים, אך יש להם את היתרונות של סטריאוסקופים ומיקרוסקופים מורכבים. מיקרוסקופים קונפוקליים מאפשרים הגדלות גבוהות של דגימות עם תמונות תלת מימד. יש להם גם רזולוציות גבוהות יותר, שמסוגלות להבדיל פרטים עד 120 ננומטר זה מזה. הסוג הנפוץ ביותר של מיקרוסקופ קונפוקלי הוא המיקרוסקופ הפלואורסצנטי. מיקרוסקופ זה משתמש באור עז כדי לרגש את המולקולות של הדגימה. מולקולות אלה פולטות אור, או פלואורסצנטי שנצפה, ומאפשרות הגדלה ורזולוציה גבוהה יותר.

מיקרוסקופ האלקטרונים הראשון היה מיקרוסקופ אלקטרונים תמסורת (TEM) שהומצא בגרמניה בשנת 1931 על ידי מקס קנול וארנסט רוסקה. הוא נוצר כדרך להגדיל עצמים יותר ממה שמסוגל מיקרוסקופי אור. אם מיקרוסקופי אור יכולים להגדיל עד 1000x או 2000x במקרה הטוב, אז מיקרוסקופ האלקטרונים יכול להגדיל עצמים לטווח 10,000x. TEM פועל על ידי מיקוד קרן אלקטרונים בעלי אנרגיה יחידה חזקה מספיק כדי לעבור בדגימה דקה מאוד. התמונות המתקבלות נצפות אז באמצעות עקיפה אלקטרונית או דמיון אלקטרונים ישיר.

יש אי התאמה לאופן שבו הומצא ה- SEM, אך הוא נוצר בראשית שנות השלושים. עם זאת, רק בשנת 1965 שיווקה חברת קיימברידג 'מכשיר ה- SEM הראשון. זה נבע מהמורכבות של טכנולוגיית הסריקה של ה- SEM, שהייתה מורכבת יותר לשימוש מאשר ה- TEM. ה- SEM עובד על ידי סריקת משטח הדגימה באמצעות קרן אלקטרונים. קרן זו יוצרת אותות שונים, אלקטרונים משניים, צילומי רנטגן, פוטונים ואחרים, אשר כולם עוזרים לאפיין את הדגימה. האותות מוצגים על גבי מסך הממפה את מאפייני החומר של המדגם.