Gaismas jeb savienojuma mikroskops ir rīks, ar kuru, visticamāk, sastopas katrs bioloģijas students. Izpratne par gaismas mikroskopa priekšrocībām sniegs ieskatu tā lietderības apguvē klasē vai klīnikā. Daudzie eksperimentālie paņēmieni, kas ir pilnveidoti lietošanai ar gaismas mikroskopu, tā lietošanas ērtums un tā salīdzinoši pieejamība salīdzinājumā ar citiem mikroskopu veidiem padara to par vēlamo izvēli daudzām dzīvības zinātnēm lietojumprogrammas.
Gaismas mikroskopija un šūnu bioloģija
Tā kā šūnas nevar apskatīt ar neapbruņotu aci, mikroskopija ir galvenā sastāvdaļa šūnu struktūras un funkcijas izpētei. Gaismas mikroskops izmanto gaismas avotu, lai apgaismotu paraugu uz gaiša lauka. Paraugu iekrāso, lai padarītu struktūras, kas parasti ir caurspīdīgas vai gandrīz bezkrāsainas, tumšākas par fonu un vieglāk saskatāmas. Vēl viena mikroskopijas metode ir fluorescējoša mikroskopija. Tā vietā, lai izmantotu tumšu traipu uz gaiša fona, šūnas tiek iekrāsotas ar fluorescējošām krāsvielām un skatītas uz tumša fona.
Izstrādāti vairāki desmiti eksperimentālu procedūru
Audu izpēte ar gaismas mikroskopiju tiek praktizēta vairāk nekā 50 gadus. Gaismas mikroskopija ir vispieejamākā mikroskopijas forma visā pasaulē un joprojām ir viena no galvenajām mācību līdzekļi patologiem vai ārstiem, kuri diagnosticē slimības, pārbaudot mikroskopiskos audus struktūru. Tūkstošiem laboratoriju visā pasaulē ir pilnveidojuši desmitiem eksperimentālu procedūru, un daudzas no tām ir brīvi pieejamas. Gaismas mikroskopa piedāvātais zemo izmaksu un lielā daudzuma bioloģiskās informācijas apvienojums padara to par nenovērtējamu instrumentu pētniecībai un medicīnai.
Ķīmiskie traipi un gaismas mikroskopija
Parauga novērošanai gaismas mikroskopā nepieciešama krāsainu ķīmisko traipu palīdzība. Šīs zilās, sarkanās, zaļās un brūnās krāsas traipus uz audiem nostiprina ar skaidru ķīmisku vielu, ko sauc par caurlaidību, kas, saskaroties ar gaisu, sacietē. Tādējādi šie ķīmiskie traipi un audi ilgst daudzus gadus, neizbalējot, ļaujot zinātniekiem ilgu laiku pārbaudīt vienu un to pašu paraugu, nezaudējot krāsu. Redzamības zudums ir fluorescences mikroskopijas ierobežojums, jo fluorescējošās krāsas laika gaitā izbalē.
Tālummaiņas vienkāršība
Saliktā mikroskopa spēja viegli tuvināties, novērojot mazas zivs asti 50 reizes faktiskais izmērs, lai redzētu artērijas astē 400 reižu, salīdzinot ar faktisko izmēru, nepārspēj citu veidu mikroskopi. Patologi pārbauda biopsijas vai mazus audu gabalus, kas noņemti ar adatu, zem salikta mikroskopa un bieži vien tuvina un tālina, lai vislabāk novērtētu. Saliktais gaismas mikroskops joprojām ir labākais risinājums šāda veida pētījumiem.
Fluorescējošās mikroskopijas priekšrocības
Fluorescējošā mikroskopija nodrošina skatītājam lielāku vizuālo informāciju, jo fluorescējošas krāsas var mērķēt uz konkrētām šūnas struktūrām. Šūnu paraugā esošās fluorescējošās molekulas, ko sauc par fluoroforiem, absorbē gaismu vienā viļņa garumā un izstaro citu viļņa garumu. Fluorescējošas krāsvielas var izmantot kopā ar specifiskām olbaltumvielām un antivielām, lai izceltu struktūras un pat atsevišķas molekulas šūnā. Fluorescējošās mikroskopijas metodes ļauj paraugā izmantot vairākas krāsvielas.
Gaismas mikroskopu trūkums
Pēdējo gadu desmitu laikā mikroskopijas tehnoloģija ir eksplodējusi, un daži no modernākajiem mikroskopiem sniedz detalizētāku informāciju nekā klasiskais savienojuma (gaismas) mikroskops. Fluorescējošie mikroskopi ļauj zinātniekiem redzēt divus dažādus proteīnus vienā un tajā pašā vietā šūnā, izmantojot sarkanos un zaļos marķierus, kas pārklājas, veidojot dzeltenu krāsu. Elektronmikroskopi parāda šūnas virsmas trīsdimensiju iezīmes. Lai nosauktu vienu gaismas mikroskopa trūkumu, tam nav dažas uzlabotas fluorescējošas vai elektronu mikroskopijas iespējas, jo tas izmanto tikai balto gaismu. Tomēr elektronu mikroskopu un fluorescējošo mikroskopu cena svārstās no desmitiem tūkstošu līdz simtiem tūkstošu dolāru, savukārt salikto mikroskopu pašlaik var iegādāties par maz $100.