Fördelarna med att studera celler under ett ljusmikroskop

Ljus- eller sammansatt mikroskop är ett verktyg som varje biologistudent sannolikt kommer att stöta på. Att förstå fördelarna med ljusmikroskopet ger insikt i att behärska dess användbarhet för klassrummet eller kliniken. De många experimentella tekniker som har perfekterats för användning med ett ljusmikroskop, dess användarvänlighet och dess relativt överkomligt jämfört med andra typer av mikroskop gör det till det önskade valet för många livsvetenskaper applikationer.

Eftersom celler inte kan ses med blotta ögat är mikroskopi en nyckelkomponent för att studera cellstruktur och funktion. Ett ljusmikroskop använder en ljuskälla för att belysa provet på ett ljust fält. Provet färgas för att göra strukturer som normalt är genomskinliga eller nästan färglösa mörkare än bakgrunden och lättare att se. En annan mikroskopiteknik är fluorescerande mikroskopi. Istället för att använda en mörk fläck på en ljus bakgrund färgas celler med fluorescerande färgämnen och ses på en mörk bakgrund.

Att studera vävnad med ljusmikroskopi har praktiserats i mer än 50 år. Ljusmikroskopi är den mest tillgängliga formen av mikroskopi runt om i världen och fortfarande en av de viktigaste träningsverktyg för patologer eller läkare som diagnostiserar sjukdomar genom att undersöka mikroskopisk vävnad strukturera. Tusentals laboratorier runt om i världen har perfektionerat dussintals experimentella förfaranden, och många av dem görs fritt tillgängliga. Kombinationen av låg kostnad och den stora mängden biologisk information som ett ljusmikroskop ger gör det till ett ovärderligt verktyg för forskning och medicin.

Att observera ett prov under ljusmikroskopi kräver hjälp av färgglada kemiska fläckar. Dessa blå, röda, gröna och bruna fläckar fixeras på vävnaden med en klar kemikalie som kallas permount, som hårdnar när den utsätts för luft. Således kombineras dessa kemiska fläckar och vävnaderna i många år utan att blekna, vilket gör det möjligt för forskare att undersöka samma prov under lång tid utan färgförlust. Förlust av synlighet är en begränsning av fluorescensmikroskopi eftersom de fluorescerande färgämnena bleknar över tiden.

Föreningens mikroskops förmåga att enkelt zooma mellan att observera svansen på en liten fisk vid 50 gånger dess faktisk storlek för att se artärerna i svansen vid 400 gånger den faktiska storleken överträffas inte av andra typer av mikroskop. Patologer undersöker biopsier, eller små bitar av vävnad som tas bort av en nål, under ett sammansatt mikroskop och zoomar ofta in och ut för att göra sin bästa bedömning. Det sammansatta ljusmikroskopet är fortfarande det bästa alternativet för denna typ av forskning.

Fluorescerande mikroskopi ger visuella detaljer för tittaren eftersom fluorescerande färgämnen kan rikta sig mot specifika strukturer i cellen. Fluorescerande molekyler i cellprovet som kallas fluoroforer absorberar ljus vid en våglängd och avger ljus en annan våglängd. Fluorescerande färgämnen kan användas med specifika proteiner och antikroppar för att markera strukturer och till och med enstaka molekyler i cellen. Fluorescerande mikroskopitekniker tillåter att flera färgämnen används i ett prov.

Mikroskopiteknik har exploderat under de senaste decennierna, med några av de mer avancerade mikroskop som ger mer detaljerad information än det klassiska mikroskopet. Fluorescerande mikroskop gör det möjligt för forskare att se två olika proteiner på samma plats i en cell med röda och gröna markörer som överlappar varandra för att bilda en gul färg. Elektronmikroskop visar de tredimensionella egenskaperna hos en cells yta. För att nämna en nackdel med ljusmikroskopet, har det inte några av de avancerade funktionerna med fluorescerande eller elektronmikroskopi eftersom det bara använder vitt ljus. Elektronmikroskop och fluorescerande mikroskop varierar dock i pris från tiotusentals till hundratusentals dollar, medan ett sammansatt mikroskop för närvarande kan köpas för så lite som $100.