Різні види мікроскопів та їх використання

Хоча більшість людей уявляють складну модель із лабораторного класу, коли думають про мікроскопи, насправді доступні багато типів мікроскопів. Ці корисні пристрої щодня використовують дослідники, медичні техніки та студенти; тип, який вони вибирають, залежить від їхніх ресурсів та потреб. Деякі мікроскопи забезпечують більшу роздільну здатність з меншим збільшенням і навпаки, і вартість їх варіюється від десятків до тисяч доларів.

Простий мікроскоп, як правило, вважається першим мікроскопом. Він був створений в 17 столітті Ентоні ван Левенгуком, який поєднав опуклу лінзу з тримачем для зразків. Збільшуючи від 200 до 300 разів, це було по суті лупою. Хоча цей мікроскоп був простим, він все ще був досить потужним, щоб надати Вану Левенгуку інформацію про біологічні зразки, включаючи різницю у формах між червоними кров’яними клітинами. Сьогодні прості мікроскопи використовуються не часто, оскільки введення другої лінзи призвело до створення більш потужного складного мікроскопа.

З двома лінзами складений мікроскоп забезпечує краще збільшення, ніж простий мікроскоп; друга лінза збільшує зображення першої. Складені мікроскопи - це яскраві польові мікроскопи, що означає, що зразок висвітлюється знизу, і вони можуть бути бінокулярними або монокулярними. Ці пристрої забезпечують збільшення у 1000 разів, що вважається високим, хоча роздільна здатність низька. Однак це велике збільшення дозволяє користувачам уважно розглянути предмети, занадто малі, щоб їх можна було побачити неозброєним оком, включаючи окремі клітини. Зразки, як правило, невеликі і мають певний ступінь прозорості. Оскільки складні мікроскопи відносно недорогі, але корисні, вони використовуються скрізь, від дослідницьких лабораторій до шкільних кабінетів біології.

Стереомікроскоп, який також називають розсікаючим, забезпечує збільшення до 300 разів. Ці бінокулярні мікроскопи використовуються для розгляду непрозорих об’єктів або об’єктів, які занадто великі, щоб їх можна було розглядати за допомогою складеного мікроскопа, оскільки вони не потребують підготовки предметного скла. Хоча їх збільшення порівняно низьке, вони все ще корисні. Вони забезпечують крупний, тривимірний вигляд текстур поверхні об’єктів і дозволяють оператору маніпулювати об’єктом під час перегляду. Стереомікроскопи використовуються в біологічних та медичних наукових цілях, а також в електронній промисловості, наприклад, у тих, хто виготовляє друковані плати або годинники.

На відміну від стерео та складних мікроскопів, які використовують звичайне світло для формування зображення, конфокальний мікроскоп використовує лазерне світло для сканування зразків, які були пофарбовані. Ці зразки готують на слайдах і вставляють; потім за допомогою дихроматичного дзеркала пристрій створює збільшене зображення на екрані комп’ютера. Оператори також можуть створювати тривимірні зображення, збираючи кілька сканувань. Як і складний мікроскоп, ці мікроскопи пропонують високий ступінь збільшення, але їх роздільна здатність набагато краща. Вони зазвичай використовуються в клітинній біології та в медичних цілях.

Скануючий електронний мікроскоп (SEM) використовує електрони, а не світло для формування зображення. Зразки скануються у вакуумі або в умовах майже вакууму, тому спочатку їх слід спеціально підготувати зневоднення, а потім покриття тонким шаром сприятливого матеріалу, такого як золото. Після того, як предмет підготовлений і поміщений у камеру, SEM створює тривимірне чорно-біле зображення на екрані комп'ютера. Забезпечуючи широкий контроль над величиною збільшення, SEM використовуються дослідниками у галузі фізичних, медичних та біологічних наук для дослідження ряду зразків від комах до кісток.

Як і скануючий електронний мікроскоп, трансмісійний електронний мікроскоп (ТЕМ) використовує електрони для створення збільшеного зображення, а зразки скануються у вакуумі, тому їх потрібно спеціально підготувати. Однак, на відміну від SEM, TEM використовує підготовку слайдів, щоб отримати 2-D вигляд зразків, тому він більше підходить для перегляду об'єктів з певним ступенем прозорості. TEM пропонує високий ступінь збільшення та роздільної здатності, що робить його корисним у фізичних та біологічних науках, металургії, нанотехнологіях та судово-медичному аналізі.