Biyolojide Çeşitli Mikroskop Türleri

Mikroskop, insanların çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük örnekleri ayrıntılı olarak görmelerini sağlayan bir cihazdır. Bunu büyütme ve çözünürlükle yaparlar. Büyütme, nesnenin görüntüleme merceği içinde kaç kez büyütüldüğüdür. Çözünürlük, nesnenin görüntülendiğinde ne kadar ayrıntılı göründüğüdür. Mikroskoplar, birçok biyoloğun yardım almadan göremeyecek kadar küçük organizmaları incelediği biyolojide özellikle yararlıdır. Stereoskoplar, bileşik mikroskoplar, konfokal mikroskoplar, elektron mikroskopları veya her kategorideki özel mikroskoplardan herhangi birini kullanabilirler. Gözlem altındaki numune, gereken mikroskobu belirler.

Diseksiyon mikroskobu ve stereo mikroskop olarak da adlandırılan stereoskop, bir örneğin üç boyutlu görüntüsünü sağlayan ışıkla aydınlatılan bir mikroskoptur. Bunu, aslında sadece bir çift bileşik mikroskop olan farklı açılarda iki göz merceği kullanarak yapar. Numunenin görüntüsü de yanal ve diktir. Bununla birlikte, stereoskoplar, bileşik mikroskoplara kıyasla daha düşük güce sahiptir. Görüntüler yalnızca yaklaşık 100x'e kadar büyütülür. Stereoskoplar, öğrencilerin ve bilim adamlarının gözlem altındayken örnekleri manipüle etmelerini sağlar.

Stereoskoplar gibi, bileşik mikroskoplar da ışıkla aydınlatılır. Gözlem altındaki bir örneğin iki boyutlu görüntüsünü verirler ancak 2000x'e kadar daha güçlü versiyonlarla 40x ile 400x arasında büyütmelere sahip olabilirler. Büyütme yüksek olabilse de, çözünürlük ışığın dalga boyu ile sınırlıdır. Bileşik mikroskoplar, 200 nanometreden daha az ayrıntıyı göremezler. Ne olursa olsun, bileşik mikroskoplar birçok biyoloji sınıfında ve araştırma laboratuvarında bulunabilir.

Konfokal mikroskoplar da ışık mikroskoplarıdır, ancak hem stereoskopların hem de bileşik mikroskopların avantajlarına sahiptir. Konfokal mikroskoplar, üç boyutlu görüntülere sahip numunelerin yüksek oranda büyütülmesine izin verir. Ayrıca, 120 nanometreye kadar olan ayrıntıları ayırt edebilen daha yüksek çözünürlüklere sahiptirler. En yaygın konfokal mikroskop türü floresan mikroskoptur. Bu mikroskop, bir numunenin moleküllerini uyarmak için yoğun ışık kullanır. Bu moleküller, gözlenen ışık ya da floresan yayarak daha yüksek büyütme ve çözünürlük sağlar.

İlk elektron mikroskobu, 1931'de Max Knoll ve Ernst Ruska tarafından Almanya'da icat edilen bir transmisyon elektron mikroskobu (TEM) idi. Nesneleri, ışık mikroskoplarının yapabildiğinden daha fazla büyütmenin bir yolu olarak yaratıldı. Işık mikroskopları en iyi ihtimalle 1000x veya 2000x'e kadar büyütebiliyorsa, elektron mikroskobu nesneleri 10.000x aralığına kadar büyütebilir. Bir TEM, çok ince bir numuneden geçebilecek kadar güçlü tek enerjili elektron demetine odaklanarak çalışır. Elde edilen görüntüler daha sonra elektron kırınımı veya doğrudan elektron hayali yoluyla görüntülenir.

SEM'in nasıl icat edildiği konusunda çelişkiler var, ancak 1930'ların başında oluşturuldu. Ancak, 1965 yılına kadar Cambridge Instrument Company ilk SEM'i pazarlamadı. Bunun nedeni, SEM'in TEM'den daha karmaşık olan tarama teknolojisinin karmaşıklığıydı. SEM, bir numunenin yüzeyini bir elektron ışını ile tarayarak çalışır. Bu ışın, numuneyi karakterize etmeye yardımcı olan farklı sinyaller, ikincil elektronlar, X-ışınları, fotonlar ve diğerleri oluşturur. Sinyaller, numunenin malzeme özelliklerini gösteren bir ekranda görüntülenir.