De voordelen van het bestuderen van cellen onder een lichtmicroscoop

De licht- of samengestelde microscoop is een hulpmiddel dat elke biologiestudent waarschijnlijk zal tegenkomen. Als u de voordelen van de lichtmicroscoop begrijpt, krijgt u inzicht in het gebruik ervan voor de klas of de kliniek. De vele experimentele technieken die zijn geperfectioneerd voor gebruik met een lichtmicroscoop, het gebruiksgemak en de relatief betaalbaar in vergelijking met andere soorten microscopen, waardoor het de voorkeur heeft voor veel life sciences toepassingen.

Omdat cellen niet met het blote oog kunnen worden bekeken, is microscopie een belangrijk onderdeel bij het bestuderen van celstructuur en -functie. Een lichtmicroscoop gebruikt een lichtbron om het preparaat op een helder veld te verlichten. Het monster wordt gekleurd om structuren die normaal doorschijnend of bijna kleurloos zijn, donkerder te maken dan de achtergrond en beter zichtbaar te maken. Een andere microscopietechniek is fluorescentiemicroscopie. In plaats van een donkere vlek op een lichte achtergrond te gebruiken, worden cellen gekleurd met fluorescerende kleurstoffen en bekeken op een donkere achtergrond.

Het bestuderen van weefsel met lichtmicroscopie wordt al meer dan 50 jaar beoefend. Lichtmicroscopie is de meest toegankelijke vorm van microscopie ter wereld en nog steeds een van de belangrijkste trainingshulpmiddelen voor pathologen of artsen die ziekten diagnosticeren door microscopisch weefsel te onderzoeken; structuur. Duizenden laboratoria over de hele wereld hebben tientallen experimentele procedures geperfectioneerd en veel daarvan zijn vrij beschikbaar gesteld. De combinatie van lage kosten en de grote hoeveelheid biologische informatie die een lichtmicroscoop biedt, maakt het een waardevol hulpmiddel voor onderzoek en geneeskunde.

Het observeren van een monster onder lichtmicroscopie vereist de hulp van kleurrijke chemische vlekken. Deze blauwe, rode, groene en bruine vlekken worden op het weefsel gefixeerd met een heldere chemische stof, permount genaamd, die uithardt bij blootstelling aan lucht. Zo gecombineerd gaan deze chemische vlekken en de weefsels vele jaren mee zonder te vervagen, waardoor wetenschappers hetzelfde exemplaar lange tijd kunnen onderzoeken zonder verlies van kleur. Verlies van zichtbaarheid is een beperking van fluorescentiemicroscopie omdat de fluorescerende kleurstoffen na verloop van tijd vervagen.

Het vermogen van de samengestelde microscoop om gemakkelijk te zoomen tussen het observeren van de staart van een kleine vis op 50 keer zijn werkelijke grootte tot het zien van de slagaders in zijn staart op 400 keer de werkelijke grootte is ongeëvenaard door andere soorten microscopen. Pathologen onderzoeken biopsieën, of kleine stukjes weefsel verwijderd door een naald, onder een samengestelde microscoop en zoomen vaak in en uit om hun beste beoordeling te maken. De samengestelde lichtmicroscoop blijft de beste optie voor dit soort onderzoek.

Fluorescerende microscopie biedt meer visuele details voor de kijker omdat fluorescerende kleurstoffen specifieke structuren in de cel kunnen targeten. Fluorescerende moleculen in het celmonster, fluoroforen genaamd, absorberen licht met één golflengte en zenden licht uit met een andere golflengte. Fluorescerende kleurstoffen kunnen worden gebruikt met specifieke eiwitten en antilichamen om structuren en zelfs afzonderlijke moleculen in de cel te benadrukken. Met fluorescerende microscopietechnieken kunnen meerdere kleurstoffen in een monster worden gebruikt.

De microscopietechnologie is de afgelopen decennia geëxplodeerd, waarbij enkele van de meer geavanceerde microscopen meer gedetailleerde informatie verschaffen dan de klassieke samengestelde (licht)microscoop. Fluorescerende microscopen stellen wetenschappers in staat om twee verschillende eiwitten op dezelfde locatie in een cel te zien met behulp van rode en groene markeringen die elkaar overlappen om een ​​gele kleur te vormen. Elektronenmicroscopen tonen de driedimensionale kenmerken van het celoppervlak. Om één nadeel van de lichtmicroscoop te noemen: hij beschikt niet over enkele van de geavanceerde mogelijkheden van fluorescentie- of elektronenmicroscopie omdat hij alleen wit licht gebruikt. Elektronenmicroscopen en fluorescentiemicroscopen variëren echter in prijs van tienduizenden tot honderdduizenden dollars, terwijl een samengestelde microscoop op dit moment voor slechts $100.