Prednosti preučevanja celic pod svetlobnim mikroskopom

Svetlobni ali sestavljeni mikroskop je orodje, s katerim se bo verjetno srečal vsak študent biologije. Razumevanje prednosti svetlobnega mikroskopa bo omogočilo vpogled v njegovo obvladovanje uporabnosti za učilnico ali kliniko. Številne eksperimentalne tehnike, ki so bile izpopolnjene za uporabo s svetlobnim mikroskopom, njegova enostavnost uporabe in njegova sorazmerno dostopnost v primerjavi z drugimi vrstami mikroskopov je najprimernejša izbira za številne znanosti o življenju aplikacij.

Ker celic ni mogoče gledati s prostim očesom, je mikroskopija ključna sestavina za preučevanje celične strukture in funkcije. Svetlobni mikroskop uporablja svetlobni vir za osvetlitev vzorca na svetlem polju. Vzorec je obarvan, da so strukture, ki so običajno prosojne ali skoraj brezbarvne, temnejše od ozadja in lažje vidne. Druga tehnika mikroskopije je fluorescentna mikroskopija. Namesto da bi uporabili temen madež na svetlem ozadju, celice obarvamo s fluorescentnimi barvili in si jih ogledamo na temnem ozadju.

Preučevanje tkiva s svetlobno mikroskopijo se izvaja že več kot 50 let. Svetlobna mikroskopija je najbolj dostopna oblika mikroskopije po vsem svetu in je še vedno ena glavnih orodja za usposabljanje patologov ali zdravnikov, ki diagnosticirajo bolezni s preučevanjem mikroskopskih tkiv struktura. Na tisoče laboratorijev po vsem svetu je izpopolnilo na desetine eksperimentalnih postopkov, mnogi od njih pa so na voljo brezplačno. Kombinacija poceni in velike količine bioloških informacij, ki jih zagotavlja svetlobni mikroskop, je neprecenljivo orodje za raziskave in medicino.

Za opazovanje vzorca pod svetlobno mikroskopijo je potrebna pomoč barvitih kemičnih madežev. Ti modri, rdeči, zeleni in rjavi madeži so pritrjeni na tkivo z bistro kemikalijo, imenovano permount, ki se strdi, če je izpostavljena zraku. Tako kombinirani kemični madeži in tkiva zdržijo več let, ne da bi zbledeli, kar znanstvenikom omogoča, da isti primerek dolgo pregledujejo brez izgube barve. Izguba vidljivosti je omejitev fluorescenčne mikroskopije, ker fluorescenčna barvila sčasoma zbledijo.

Sposobnost sestavljenega mikroskopa, da zlahka poveča med opazovanjem repa majhne ribe, ki je 50-krat večji od njenega dejanska velikost, da vidimo arterije v repu 400-krat večje od dejanske velikosti, ni primerljiva z drugimi vrstami mikroskopi. Patologi pod sestavljenim mikroskopom pregledajo biopsije ali majhne koščke tkiva, ki jih odstrani igla, in pogosto povečajo in pomanjšajo, da bi lahko najbolje ocenili. Sestavljeni svetlobni mikroskop ostaja najboljša možnost za tovrstne raziskave.

Fluorescentna mikroskopija daje gledalcu večje vizualne podrobnosti, saj lahko fluorescenčna barvila ciljajo na določene strukture znotraj celice. Fluorescentne molekule v celičnem vzorcu, imenovane fluoroforji, absorbirajo svetlobo na eni valovni dolžini in oddajajo svetlobo drugačno valovno dolžino. Fluorescentna barvila lahko uporabimo s specifičnimi beljakovinami in protitelesi za poudarjanje struktur in celo posameznih molekul v celici. Tehnike fluorescentne mikroskopije omogočajo uporabo več barvil v vzorcu.

Tehnologija mikroskopije je v zadnjih desetletjih eksplodirala, nekateri naprednejši mikroskopi pa ponujajo podrobnejše informacije kot klasični sestavljeni (svetlobni) mikroskop. Fluorescentni mikroskopi omogočajo znanstvenikom, da na celici vidijo dve različni beljakovini z uporabo rdečih in zelenih markerjev, ki se prekrivata in tvorijo rumeno barvo. Elektronski mikroskopi prikazujejo tridimenzionalne značilnosti površine celice. Kot eno pomanjkljivost svetlobnega mikroskopa nima nekaterih naprednih zmožnosti fluorescenčne ali elektronske mikroskopije, ker uporablja samo belo svetlobo. Vendar pa se elektronski mikroskopi in fluorescenčni mikroskopi gibljejo od deset tisoč do stotine tisoč dolarjev, medtem ko je sestavljeni mikroskop trenutno mogoče kupiti že za samo $100.