سلول های پروکاریوتی و یوکاریوتی
اهداف درس:
· مطالعه ساختار میکروسکوپ نوری، تسلط بر تکنیک نصب نور، تکنیک تهیه و میکروسکوپ آماده سازی موقت.
· با ساختار یک سلول آشنا شوید، یاد بگیرید که سلول های پروکاریوتی را از یوکاریوتی تشخیص دهید.
· نحوه درست تهیه گزارش آزمایشگاهی را بیاموزید.
سوالات و وظایف برای خودآموزی
1. زیست شناسی به عنوان یک علم. روش های زیست شناسی.
2. مفاهیم اولیه زیست شناسی.
3. خواص اساسی سیستم های زنده.
4. سطوح سازماندهی ماده زنده.
5. تعریف مدرن از حیات و موجود زنده.
6. مفاد اساسی نظریه سلولی مدرن.
7. پادشاهی های بزرگ (امپراتوری ها) و پادشاهی های موجودات زنده.
8. ساختار یک سلول پروکاریوتی.
9. بتوانید قسمت های مکانیکی، نوری و نوری یک میکروسکوپ را نشان دهید و در مورد ساختار آنها صحبت کنید.
10. چه نوع چشمی وجود دارد؟ لنزها و فاصله کانونی آنها ویژگی های لنز غوطه وری
11. بزرگنمایی و قدرت تفکیک میکروسکوپ چقدر است؟
12. تنظیم روشنایی به روش میدان روشن.
13. قوانین اساسی برای کار با میکروسکوپ نوری.
14. میکرواسلایدهای دائمی و موقت. مراحل اصلی تهیه میکرو اسلایدهای موقت.
تجهیزات و مواد:
1. میکروسکوپ Mikmed-5 یا معادل آن.
2. سرسره و روکش، ظروف پتری، فنجان آب، پیپت چشم، موچین، قیچی، تکه‌های پشم پنبه، روغن غوطه‌وری.
3. میکرواسلایدهای دائمی: اسمیرهای رنگ آمیزی ثابت از کشت های Bacillus subtilis و Sarcina، خون قورباغه.
4. مواد برای تهیه آماده سازی موقت: 2-3 پیاز.
5. محلول متیلن بلو 0.01% محلول ید.
کار 1.1. بررسی ساختار میکروسکوپ نوری
میکروسکوپ نوری یکی از روش های اصلی مطالعه اشیاء بیولوژیکی است، بنابراین تسلط بر تکنیک های میکروسکوپ برای کلیه مطالعات بعدی در علوم زیستی و همچنین برای فعالیت های عملی یک میکروبیولوژیست ضروری است.
بیایید طراحی میکروسکوپ های نوری را با استفاده از نمونه میکروسکوپ داخلی Mikmed-5 در نظر بگیریم.یک میکروسکوپ نوری از سه قسمت اصلی تشکیل شده است: مکانیکی، روشنایی و نوری. به قسمت مکانیکی شامل: سه پایه، یک دستگاه گردان، پیچ های ماکرو و میکرومتری، یک مرحله (شکل 1).
شکل 1 – طراحی میکروسکوپ نوری Mikmed-5
1 - چشمی؛ 2 - پیوست دو چشمی ؛ 3 - پیچ برای بستن نازل ؛ 4 – دستگاه گردان; 5 – لنز 6 – سه پایه; 7 – جدول شی 8 - حلقه؛
9 – دسته مکانیسم فوکوس درشت (رک)؛ 10 - دسته مکانیسم فوکوس میکرومتریک. 11 - سوئیچ؛ 12 - دسته برای تنظیم روشنایی منبع نور. 13 - پیچ اتصال دهنده کندانسور ؛ 14 - کندانسور; 15 – پایه سه پایه; 16 - مدیر دارو؛ 17 - دستگیره برای حرکت جسم در جهت طولی. 18 - دستگیره برای حرکت جسم در جهت عرضی. 19 - جمع کننده در محفظه
سه پایهاز یک پایه عظیم و یک نگهدارنده لوله زاویه دار تشکیل شده است. پایه دارای چهار سکوی پشتیبانی در پایین است که موقعیت پایدار میکروسکوپ را روی دسکتاپ تضمین می کند.
در قسمت بالایی هولدر لوله یک سر برای محکم کردن اتصال دوچشمی و یک سوکت با رزوه پیچ برای هفت تیر تعبیه شده است. لوله (لوله چشمی) یک لوله توخالی است که چشمی در بالا وارد می شود.
هفت تیر(از لات revolvo- rotate) یک دیسک چرخان با چهار سوکت برای پیچ کردن لنزها است.
پیچ تمرکز میکروسکوپ - ماکرومتری پیچ ، یا دندانه دار کردن - در سمت چپ سه پایه واقع شده است. با کمک این پیچ، صحنه در مسافت طولانی به صورت عمودی بالا و پایین می رود. هنگامی که جسم عمدتاً در یک صفحه مطالعه می شود، از پیچ ماکرومتریک در بزرگنمایی کم استفاده می شود.
دستگیره های تمرکز میکرومتریک(قطر کمتری دارند) در دو طرف سه پایه قرار دارند، با بزرگنمایی بالا استفاده می شوند و در صورت استفاده، به شما امکان می دهند جزئیات یک شی را که در اعماق مختلف قرار دارد بررسی کنید. آنها فقط باید زمانی استفاده شوند که جسم با استفاده از جغجغه به فوکوس دقیق برسد.
جدول موضوعصفحه ای چهار گوش با سوراخی در مرکز آن است که در بالای آن یک اسلاید شیشه ای با شی مورد مطالعه قرار گرفته است. برای جلوگیری از جابجایی، اسلاید با یک گیره اسلاید مخصوص ثابت می شود. در سمت راست، زیر میز شی، دستگیره هایی برای مکانیسم حرکت مختصات تعبیه شده است که به کمک آن می توان نمونه را در جهت عرضی و طولی حرکت داد.
بخش نورپردازی
میکروسکوپ از یک روشن کننده، یک کندانسور با دیافراگم عنبیه و یک فیلتر قابل جابجایی تشکیل شده است.
روشنگر
در پایه سه پایه تعبیه شده است. با استفاده از سوئیچ واقع در سمت سه پایه سمت راست ناظر روشن می شود. روشنایی منبع نور را می توان با چرخاندن دکمه کنترل روشنایی منبع نور (که روی سه پایه سمت راست، زیر کلید قرار دارد) تغییر داد.
نگهدارنده سوکت لامپ هالوژن با دو پیچ از پایین به پایه سه پایه متصل می شود که با کج کردن دستگاه قابل دسترسی است. هنگامی که پیچ ها آزاد می شوند، به شما این امکان را می دهند که در صورت روشن شدن ناهموار جسم، نگهدارنده سوکت را با لامپ در سوراخ های لوبیایی شکل پایه جابجا کنید. اگر منبع نور در این میکروسکوپ LED است، حرکت آن هنگام تنظیم روشنایی لازم نیست.
کندانسورواقع در زیر صحنه، شامل دو عدسی است که در یک قاب مشترک نصب شده اند، که در براکتی که به صحنه وصل شده است، قرار داده شده است. برای حرکت کندانسور از دسته مخصوصی که در سمت چپ ناظر قرار دارد استفاده کنید. با تغییر موقعیت کندانسور، می توانید شدت روشنایی جسم را تغییر دهید: هنگامی که پایین می آید، روشنایی کاهش می یابد، زمانی که بالا می رود، افزایش می یابد.
دیافراگم عنبیهدر پایین کندانسور تعبیه شده است. این یک حلقه با صفحات فولادی تقویت شده متحرک است که می توان آن را با استفاده از یک دسته مخصوص جابجا کرد و از هم جدا کرد. یک سوراخ در مرکز برای عبور پرتو نور باقی می ماند. دیافراگم به شما امکان می دهد مقدار شار نور را تنظیم کنید. باریک شدن تا حد امکان به بیشترین وضوح تصویر کمک می کند.
بخش نوری میکروسکوپ با چشمی ها و اهداف نمایش داده می شود.
چشمی(از لات چشم– چشم) در قسمت بالایی لوله و رو به چشم قرار می گیرد. چشمی شامل دو عدسی است که در یک آستین فلزی محصور شده اند. با عدد روی صفحه بالای چشمی می توانید ضریب بزرگنمایی آن را قضاوت کنید (x7، x10، x15). چشمی را می توان از لوله خارج کرد و در صورت نیاز با چشمی دیگری جایگزین کرد.
لنزسیستمی از لنزها است که در یک قاب فلزی معمولی نصب شده اند. لنزها در سوکت های هفت تیر پیچ می شوند و قدرت بزرگنمایی متفاوتی دارند که با عددی در سطح کناری آنها مشخص می شود. لنزهای با بزرگنمایی کم (x4 و x10)، لنزهای با بزرگنمایی بالا (x40) و لنزهای غوطه ور (x100) وجود دارند که برای مطالعه کوچکترین اجسام استفاده می شوند.
همه لنزها، با توجه به روش کاربرد، به خشک و غوطه وری (از لات) تقسیم می شوند. . غوطه ور شدن- غوطه ور می کنم یا غوطه ور می کنم). لنزهای خشک دارای هوای بین لنز جلویی و نمونه مورد نظر هستند. هوا و شیشه دارای ضریب شکست نور متفاوتی هستند (به ترتیب 1.0 و 1.52) که در نتیجه پرتوهای نوری که از یک محیط به محیط دیگر می گذرند، شکسته، پراکنده می شوند و اعوجاج جزئی اجسام مورد نظر رخ می دهد (شکل 2). ). با لنزهای غوطه ور، فضای بین لنز جلویی و آماده سازی معمولاً با روغن سدر یا آب پر می شود. شیشه اسلاید، شیشه لنز و روغن سدر تقریباً دارای ضریب شکست نور یکسانی هستند (1.52 و 1.515)، بنابراین پرتوهایی که از یک محیط به محیط دیگر عبور می کنند تقریباً شکست نمی شوند، نور پراکنده نمی شود و اجسام مورد نظر اعوجاج ندارند. . سایر موادی که به عنوان ترکیبات غوطه وری استفاده می شوند نیز دارای ضریب شکست نوری نزدیک به شیشه هستند: روغن کرچک (1.48-1.49)، روغن میخک (1.53)، مخلوطی از روغن کرچک و میخک (1.515).
شکل 2 - مسیر پرتو بین کندانسور و عدسی میکروسکوپ
در سمت راست یک لنز خشک، در سمت چپ یک لنز غوطه وری است. 1 - عدسی شیئی 2 – لنز خازنی فوقانی؛ 3 – اسلاید شیشه ای 4 - شی 5 – پوشش شیشه ای؛ 6 – روغن غوطه وری 7- هوا AB - پرتو نوری که از هوا می گذرد منحرف شده و وارد لنز نمی شود. VG - یک پرتو نور که از روغن غوطه ور می گذرد وارد لنز می شود.
کل بزرگنمایی میکروسکوپ برابر است با حاصلضرب بزرگنمایی شیئی و بزرگنمایی چشمی. با این حال، این مقدار تمام قابلیت های میکروسکوپ را مشخص نمی کند. تصویر بزرگ شده ممکن است واضح باشد یا نباشد. وضوح تصویر حاصل مشخص می شود وضوح میکروسکوپ دومی به عنوان حداقل فاصله بین دو نقطه قابل مشاهده در زمانی که آنها هنوز در یکی ادغام نشده اند درک می شود، یعنی. هرچه وضوح بهتر باشد، جسم کوچکتر دیده می شود.
وضوح یک میکروسکوپ نوری عمدتاً توسط پراش پرتوهای نور تعیین می شود و تقریباً برابر با نیمی از طول موج نور استفاده شده است. با روشن کردن آماده سازی با نور با طول موج کوتاهتر (آبی یا آبی)، اجسام کوچکتر را می توان مشاهده کرد. در این حالت وضوح میکروسکوپ نزدیک به 0.2 میکرون است. برای این منظور میکروسکوپ مجهز به فیلتر آبی است.
ورزش. با ساختار میکروسکوپ های نوری آشنا شوید. تمام قسمت های اصلی آنها را بیابید و نام ببرید.
کار 1.2. تهیه یک آماده سازی موقت.
تنظیمات نورپردازی
بهترین نتایج هنگام کار با میکروسکوپ تنها در صورتی به دست می آید که جسم به درستی روشن شود. در اینجا یک راه برای نصب نور بر روی میکروسکوپ Mikmed-5 آورده شده است.
1. برای راه اندازی میکروسکوپ، آماده سازی را آماده کنید که نشان دهنده دو مو است که به صورت متقاطع قرار گرفته اند. برای تهیه این آماده سازی موقت ، از قیچی برای برش یک تکه مو به طول 3 سانتی متر استفاده کنید ، آن را به نصف برش داده و هر دو قطعه را روی یکدیگر روی یک اسلاید شیشه ای قرار دهید و یک صلیب درست کنید. سپس با استفاده از قطره چکان، یک قطره آب روی موها بمالید و با یک نوار کاور بپوشانید.
سعی کنید از تشکیل حباب های هوا در زیر لغزش جلوگیری کنید: لغزش پوشش را در لبه های جانبی برداشته و لبه آن را به سطح قطره آب از لبه لمس کنید تا آب در امتداد لبه لغزش پوشش پخش شود ، سپس با دقت پوشش روکش را روی لام پایین بیاورید. یاد بگیرید که یک قطره مایع با حجمی بردارید که تمام فضای زیر روکش را پر کند. یک قطره مایع خیلی کوچک کل فضا را پر نمی کند و هوای باقی مانده به شکل حباب کار را دشوار می کند. اگر قطره ای خیلی بزرگ بردارید، می بینید که آب از لایه پوششی خارج شده است. در این صورت، آب اضافی باید با یک نوار کاغذ صافی حذف شود.
نمونه را روی میز نمونه قرار دهید و آن را با گیره نگهدارنده نمونه محکم کنید. محل تقاطع موها را دقیقاً در مرکز پرتو نور قرار دهید. به جای داروی مشخص شده می توان از هر داروی دیگری استفاده کرد که جزئیات آن با بزرگنمایی کم به وضوح قابل مشاهده است.
2. لنز بزرگنمایی کم (x4) را در موقعیت کاری قرار دهید. هنگامی که لنز از موقعیت مرکزی بالاتر از سوراخ در جدول استفاده می کند ، قفل موجود در گردان درگیر خواهد شد ، یک کلیک جزئی شنیده می شود و گرداننده قفل می شود. کندانسور را تا جایی که می خواهد بلند کنید. هنگام حرکت به لنزهای بزرگنمایی دیگر، موقعیت ارتفاع کندانسور را تغییر ندهید.
3. با نگاه کردن از کنار، از پیچ ماکرومتریک برای بالا بردن صحنه استفاده کنید تا زمانی که جسم تقریباً با لنز جلوی شیئی تماس پیدا کند. در حالی که از طریق چشمان چشم نگاه می کنید ، به آرامی قسمت را در جهت مخالف بچرخانید و مرحله را با دقت پایین بیاورید تا طرح رئوس شیء در میدان دید ظاهر شود. از دکمه مکانیزم فوکوس میکرومتری برای دستیابی به تصویر واضحی از سوژه استفاده کنید.
4. چشمی را از لوله چشمی سمت راست ضمیمه دوچشمی خارج کنید. در حین مشاهده از طریق لوله چشمی، دیافراگم دیافراگم کندانسور را به اندازه مردمک خروجی عدسی باز کنید.
5. چشمی را در لوله چشمی نصب کنید، میدان دید چشمی را مشاهده کنید. اگر میدان دید به طور یکنواخت روشن است، لامپ را همانطور که در دفترچه راهنمای نشان داده شده است وسط قرار دهید. برای دستیابی به بهترین کیفیت تصویر ، برای هر لنز توصیه می شود که دیافراگم دیافراگم کندانسور را به 1/3 دانش آموز خروجی لنز بپوشانند و همچنین از یک فیلتر آبی استفاده کنید.
عملکرد عادی سیستم روشنایی تنها در صورت استفاده از اسلایدهای شیشه ای با ضخامت 1 تا 2 میلی متر تضمین می شود.
ورزش. یک میکرو اسلاید آماده کنید و نور را مطابق با توضیح بالا تنظیم کنید.
میکروسکوپ دارای بخش های مکانیکی و نوری است. قسمت مکانیکی توسط یک سه پایه (متشکل از یک پایه و یک نگهدارنده لوله) و یک لوله نصب شده بر روی آن با یک گردان برای اتصال و تغییر لنزها نشان داده شده است. قسمت مکانیکی نیز شامل: یک مرحله برای آماده سازی، دستگاه هایی برای بستن کندانسور و فیلترهای نور، مکانیسم های تعبیه شده در سه پایه برای حرکت درشت (مکانیزم ماکرو، ماکرو پیچ) و ریز (میکرو مکانیزم، میکروپیچ) نگهدارنده استیج یا لوله
بخش نوری توسط لنزها، چشمی ها و یک سیستم روشنایی نشان داده می شود که به نوبه خود از یک کندانسور Abbe واقع در زیر مرحله جسم و یک روشن کننده داخلی با یک لامپ رشته ای ولتاژ پایین و ترانسفورماتور تشکیل شده است. لنزها به هفت تیر پیچ می شوند و چشمی مربوطه که از طریق آن تصویر مشاهده می شود، در طرف مقابل لوله نصب می شود.
شکل 1. ساختار میکروسکوپ
قسمت مکانیکی شامل یک سه پایه است که از یک پایه و یک نگهدارنده لوله تشکیل شده است. پایه به عنوان تکیه گاه برای میکروسکوپ عمل می کند و کل ساختار سه پایه را حمل می کند. پایه همچنین دارای یک سوکت برای یک آینه یا یک چراغ داخلی است.
- جدول شیء مورد استفاده برای قرار دادن آماده سازی و حرکت افقی آنها.
- مونتاژ برای نصب و فیلترهای نور عمودی.
در اکثر میکروسکوپ‌های مدرن، فوکوس با حرکت عمودی مرحله جسم با استفاده از مکانیزم ماکرو و میکرو با نگهدارنده لوله ثابت انجام می‌شود. این به شما امکان می دهد تا ضمیمه های مختلف (میکرو عکس و غیره) را روی نگهدارنده لوله نصب کنید. در برخی از طرح‌های میکروسکوپ‌هایی که برای کار با میکرومانیپولاتور طراحی شده‌اند، فوکوس با حرکت عمودی نگهدارنده لوله با یک مرحله ثابت انجام می‌شود.
لوله میکروسکوپ- واحدی که برای نصب لنز و چشمی در فاصله معینی از یکدیگر استفاده می شود. لوله ای است که در قسمت بالایی آن چشمی یا چشمی و در قسمت پایینی آن وسیله ای برای اتصال و تعویض عدسی قرار دارد. معمولاً این یک هفت تیر با چندین سوکت برای تغییر سریع لنزهای با بزرگنمایی های مختلف است. در هر سوکت هفت تیر، عدسی به گونه ای ثابت می شود که همیشه نسبت به محور نوری میکروسکوپ در مرکز باقی بماند. در حال حاضر، طراحی لوله به طور قابل توجهی با میکروسکوپ‌های قبلی متفاوت است، زیرا قسمت‌هایی از لوله که عدسی‌ها و هفت تیر را با لنزها حمل می‌کنند از نظر ساختاری به هم متصل نیستند. نقش قسمت میانی لوله را می توان توسط سه پایه انجام داد.
طول مکانیکی لوله میکروسکوپ های بیولوژیکی معمولاً 160 میلی متر است. در لوله بین عدسی و چشمی منشورهایی وجود دارند که جهت پرتوها را تغییر می دهند و عدسی های میانی که بزرگنمایی چشم و طول نوری لوله را تغییر می دهند.
بخش هایی از لوله که عدسی ها را حمل می کند (مستقیم و مایل) و از نظر تعداد چشمی ها (ضمیمه های چشمی) دارای طرح های مختلف قابل تعویض است:
- یک چشمی- با یک چشمی، برای مشاهده با یک چشم؛
- دوچشمی- دارای دو چشمی، برای مشاهده همزمان با دو چشم، که ممکن است در طراحی بسته به مدل میکروسکوپ متفاوت باشد.
- سه چشمی- دارای دو چشمی و یک خروجی پروجکشن، که به طور همزمان با مشاهده بصری با دو چشم، امکان نمایش تصویر دارو را با استفاده از اپتیک مناسب بر روی مانیتور کامپیوتر یا گیرنده تصویر دیگر فراهم می کند.
علاوه بر نگهدارنده لوله با لوله، بخش مکانیکی میکروسکوپ شامل موارد زیر است:
- براکت برای اتصال جدول شی.
- مرحله ای که برای قرار دادن آماده سازی و حرکت افقی در دو جهت عمود بر محور میکروسکوپ استفاده می شود. طراحی برخی از میزها امکان چرخش آماده سازی را فراهم می کند. حرکت عمودی مرحله جسم توسط یک مکانیزم ماکرو و میکرو انجام می شود.
- دستگاه هایی برای بستن و حرکت عمودی کندانسور و مرکز آن و همچنین برای قرار دادن فیلترهای نور.
میکروسکوپ یک ابزار نوری برای مطالعه اجسام نامرئی با چشم غیر مسلح است. میکروسکوپ (شکل 1) بین قطعات مکانیکی و نوری تمایز قائل می شود. قسمت مکانیکی دستگاه شامل یک پا با نگهدارنده لوله ای است که به آن وصل شده است ، که روی آن یک لوله ، چشم و لنزها نصب شده است (لنزها با استفاده از یک دستگاه گردان تغییر می کنند) ، یک مرحله و یک دستگاه روشنایی با آینه. لوله به طور متحرک به نگهدارنده لوله متصل می شود و با استفاده از دو پیچ بالا و پایین می رود: یک پیچ میکرومتریک برای تنظیم فوکوس از قبل استفاده می شود. پیچ میکرومتری - برای فوکوس خوب. میز شی مجهز به دستگاهی است که به شما امکان می دهد نمونه را در جهات مختلف در صفحه افقی حرکت دهید. دستگاه نورپردازی شامل یک کندانسور و یک دیافراگم است که بین آینه و میز قرار دارند.
برنج. 1. میکروسکوپ بیولوژیکی:
1 - چشمی؛
2 - اتصال دو چشمی;
3 - سر برای اتصال هفت تیر با نشیمنگاه برای تعویض لوله ;
4 - پیچ برای بستن ضمیمه دوچشمی;
5 - هفت تیر روی سورتمه;
6 - لنز;
7 - جدول شی.
8 و 9 - بره برای حرکت طولی (8) و عرضی (9) راننده دارو.
10 - کندانسور آپلاناتیک روشنایی مستقیم و مایل.
11 - پیچ وسط جدول;
12 - آینه;
13 - بال میکرومکانیسم;
14 - براکت کندانسور؛
15 - سر پیچ ثابت کننده قسمت بالایی صحنه.
16 - جعبه با میکرومکانیسم؛
17 - پا؛
18 - پیچ حرکت خشن؛
19 - نگهدارنده لوله.
دیافراگم شدت نور ورودی به کندانسور را کنترل می کند. کندانسور را می توان در جهت عمودی حرکت داد و شدت شار نور ورودی به لنز را تغییر داد. لنزها سیستم‌هایی از عدسی‌های متمرکز متقابل هستند که تصویر بزرگنمایی معکوس از یک شی را ارائه می‌دهند. بزرگنمایی لنزها روی قاب (X10، X20، X40، X90) نشان داده شده است. دو نوع لنز وجود دارد: خشک و غوطه ور (غوطه ور). لنز غوطه وری ابتدا با استفاده از یک ماکروسروس تحت کنترل چشم به روغن غوطه وری کاهش می یابد و سپس با دستکاری میکروسکو ، تصویری واضح از جسم حاصل می شود. چشمی یک سیستم نوری است که تصویر به دست آمده از طریق لنز را بزرگنمایی می کند. بزرگنمایی چشمی روی قاب (X5 و غیره) نشان داده شده است. کل بزرگنمایی یک میکروسکوپ برابر است با بزرگنمایی هدف ضربدر بزرگنمایی چشمی.
برنج. 2. میکروسکوپ MBI-1 با روشن کننده OI-19.
شما می توانید با میکروسکوپ در نور روز و نور مصنوعی، با استفاده از یک دستگاه نورپردازی خاص به عنوان منبع نور کار کنید (شکل 2). هنگام کار با کندانسور، بدون توجه به منبع نور، از یک آینه تخت استفاده می شود. یک آینه مقعر بدون کندانسور کار می کند. در نور روز، کندانسور تا سطح صحنه بالا می رود، در نور مصنوعی، تا زمانی که منبع نور در صفحه نمونه ظاهر شود، پایین می آید. همچنین به تکنیک میکروسکوپی، میکروسکوپی مراجعه کنید.
نور یک ابزار نوری است که برای مطالعه اجسام نامرئی با چشم غیر مسلح طراحی شده است. میکروسکوپ های نوری را می توان به دو دسته تقسیم کرد بیولوژیکی و استریوسکوپی. میکروسکوپ های بیولوژیکی نیز نامیده می شوند آزمایشگاهی، پزشکیمیکروسکوپ هایی برای بررسی نمونه های شفاف نازک در نور عبوری هستند. میکروسکوپ های آزمایشگاهی بیولوژیکی بزرگنمایی بالایی دارند، رایج ترین آنها 1000x است، اما برخی از مدل ها می توانند تا 1600x بزرگنمایی داشته باشند.
میکروسکوپ های استریوسکوپی برای بررسی اجسام مات (سکه ها، مواد معدنی، کریستال ها، مدارهای الکتریکی و غیره) در نور بازتاب شده استفاده می شوند. میکروسکوپ های استریوسکوپی دارای بزرگنمایی کمی هستند (20x، 40x، برخی مدل ها تا 200x)، اما در عین حال تصویری سه بعدی از جسم مشاهده شده ایجاد می کنند. این اثر برای مثال هنگام مطالعه سطح یک فلز بسیار مهم است.
در این مقاله نگاهی دقیق تر به ساختار میکروسکوپ آزمایشگاهی بیولوژیکی خواهیم داشت که برای آن به طور جداگانه سیستم های نوری، مکانیکی و روشنایی میکروسکوپ را در نظر خواهیم گرفت.
2. نازل
4. پایه
5. برجک
6. لنز
7. جدول مختصات
8. مرحله
9. کندانسور دیافراگم عنبیه
10. فندک
11. سوئیچ (روشن/خاموش)
12. پیچ فوکوس ماکرومتری (خشن).
13. پیچ فوکوس میکرومتریک (ریز).
سیستم نوری میکروسکوپ
سیستم نوری میکروسکوپ شامل لنزهاواقع در سر برجک، و چشمی. با کمک سیستم نوری در واقع تصویر نمونه مورد مطالعه بر روی شبکیه چشم تشکیل می شود. توجه داشته باشید که تصویر به دست آمده با استفاده از میکروسکوپ بیولوژیکی معکوس است.
بزرگنمایی = بزرگنمایی لنز X بزرگنمایی چشم.
سیستم میکروسکوپ مکانیکی
سیستم مکانیکی شامل یک لوله، یک سه پایه، یک مرحله، مکانیسم های فوکوس و یک برجک است.
مکانیسم های فوکوس برای فوکوس کردن تصویر استفاده می شود. پیچ فوکوس درشت (ماکرومتریک).هنگام کار با بزرگنمایی کم استفاده می شود و پیچ فوکوس خوب (میکرومتریک).- هنگام کار با بزرگنمایی بالا
شی مورد مطالعه روی صحنه قرار می گیرد. انواع مختلفی از جداول شی وجود دارد: ثابت (ایستا)، متحرک، مختصات و غیره. با استفاده از جدول مختصاتمی توانید نمونه مورد مطالعه را در یک صفحه افقی در امتداد محورهای X و Y حرکت دهید.
بر سر برجکلنزها قرار دارند. با چرخاندن آن می توانید یک لنز یا لنز دیگر را انتخاب کنید و در نتیجه بزرگنمایی را تغییر دهید.
یک چشمی در لوله قرار می گیرد.
سیستم روشنایی میکروسکوپ
سیستم روشنایی از یک منبع نور، یک کندانسور و یک دیافراگم تشکیل شده است.
منبع نور می تواند داخلی یا خارجی باشد. میکروسکوپ های بیولوژیکی دارای نوردهی پایین هستند.
با استفاده از یک کندانسور و یک دیافراگم، می توانید نور آماده سازی را تنظیم کنید. کندانسورهاتک لنز، دو لنز و سه لنز وجود دارد. با بالا بردن یا پایین آوردن کندانسور، به ترتیب نوری را که روی نمونه می‌افتد متراکم یا پراکنده می‌کنید. دیافراگمشاید عنبیهبا تغییر صاف در قطر سوراخ یا پا گذاشتبا چندین سوراخ با قطرهای مختلف. بنابراین، با کاهش یا افزایش قطر سوراخ، جریان نوری را که بر روی جسم مورد مطالعه می‌تابد محدود یا افزایش می‌دهید.
ساختار میکروسکوپ و قوانین کار با آن
روش میکروسکوپی (gr. micros - کوچکترین، scorеo - نگاه) به شما امکان می دهد ساختار سلول را با استفاده از میکروسکوپ (نور، کنتراست فاز، فلورسنت، فرابنفش، الکترون) مطالعه کنید. در میکروسکوپ نوری، یک جسم در نور مرئی مشاهده می شود. برای این منظور از میکروسکوپ هایی مانند MBR، MBI، MBS-1، R-14، MIKMED-1 و ... استفاده می شود.
میکروسکوپ از قطعات مکانیکی، نوری و نوری تشکیل شده است.
به قسمت مکانیکیمیکروسکوپ شامل: پایه سه پایه (کفش)، ستون سه پایه (نگهدار لوله)، لوله، مرحله با گیره یا گیره برای نمونه، پیچ های مرتب سازی (پیچ برای حرکت دادن صحنه و نمونه)، هفت تیر، ماکرو و پیچ های میکرومتری، یک پیچ کندانسور، یک اهرم عنبیه، دیافراگم ها، قاب های فیلترهای نور. از پیچ های مرتب سازی برای مرکزیت جسم روی اسلاید استفاده می شود. هفت تیر از دو بخش توپ تشکیل شده است که توسط یک پیچ مرکزی به یکدیگر متصل می شوند. بخش بالایی توپ به لوله متصل است. قسمت پایین دارای سوراخ هایی برای پیچاندن لنزها است. پیچ های ماکرو و میکرومتریک فوکوس درشت و میکرومتریک را فراهم می کنند (فاصله بین لنز و شی مورد مطالعه را تغییر می دهد).
بخش نورپردازیشامل یک آینه متحرک، دیافراگم عنبیه، کندانسور و فیلترهای نور (مات و آبی) است. آینه برای گرفتن نور و هدایت آن به آماده سازی (شیء) عمل می کند. آینه دارای دو سطح است - مسطح و مقعر. سطح صاف آینه در نور شدید استفاده می شود در حالی که سطح مقعر در نور کم استفاده می شود. دیافراگم از سیستمی از صفحات فلزی تشکیل شده است که به دلیل حرکت اهرم می توانند به سمت مرکز همگرا یا واگرا شوند. دیافراگم در زیر کندانسور قرار دارد و برای تغییر عرض پرتو نور عمل می کند. یک کندانسور (سیستم عدسی) پرتوهای پراکنده نور را در یک پرتو نازک از پرتوهای موازی متمرکز می کند و آنها را به سمت یک جسم هدایت می کند. با یک پیچ مخصوص به بالا و پایین حرکت می کند که به شما امکان می دهد روشنایی مطلوب دارو را تنظیم کنید. موقعیت معمولی کندانسور بالاترین است. فیلترهای نور پراش نور را از بین می برند. آنها در یک قاب تاشو ویژه واقع در زیر دیافراگم عنبیه قرار دارند. فیلتر مات در نور پراکنده و فیلتر آبی در نور روشن استفاده می شود.
دستگاه های بزرگنمایی:میکروسکوپ MBR-1 و میکروسکوپ R-14.
بخش مکانیکی: 1 - پایه سه پایه (پایه)؛ 2 - ستون سه پایه ( نگهدارنده لوله ) ; 3 - لوله; 4 - هفت تیر; 5 - جدول اشیاء; 6 - پیچ های مرتب سازی; 7 - پیچ ماکرومتریک; 8 - پیچ میکرومتری; 9 - پیچ کندانسور؛ 10 - اهرم دیافراگم عنبیه، 11 - قاب برای فیلترها.
بخش نورپردازی: 12 – آینه; 13 - دیافراگم; 14 - کندانسور.
بخش نوری: 15 - چشمی; 16 - لنز.
بخش نوریشامل عدسی ها (سیستمی از عدسی های رو به جسم) که در سوکت های هفت تیر قرار دارند و چشمی ها (سیستمی از عدسی ها رو به چشم محقق). چشمی ها در سوراخ بالایی لوله قرار می گیرند. به طور معمول، میکروسکوپ ها به سه هدف مجهز هستند (8x - هدف با بزرگنمایی کم، 40x - هدف با بزرگنمایی بالا، 90x - هدف غوطه وری). بر این اساس، هدف با 8، 40 یا 90 مشخص می شود. چشمی ها نیز با قدرت بزرگنمایی خود مشخص می شوند. پرکاربردترین چشمی ها بزرگنمایی 7x، 10x و 15x هستند.
بزرگنمایی کلی میکروسکوپ (مقداری که نشان می دهد چند برابر ابعاد خطی تصویر بزرگتر از ابعاد خطی جسم است) برابر است با حاصلضرب بزرگنمایی چشمی و شی. به عنوان مثال، هنگام کار با چشمی 10 برابر و شیئی 8 برابری، ابعاد خطی جسم 80 برابر افزایش می یابد (80 x 10 = 80).
مهمترین ویژگی میکروسکوپ نوری قدرت تفکیک آن است. وضوح (d) حداقل فاصله بین دو نقطه از یک جسم است که به طور جداگانه قابل مشاهده هستند. با فرمول تعیین می شود:
d = 0.61 _________________
که در آن λ طول موج نور است، n ضریب شکست محیط بین جسم و عدسی، α زاویه بین محور نوری عدسی و منحرف‌ترین پرتوی است که وارد عدسی می‌شود. مقدار "n sin α" دیافراگم عددی لنز نامیده می شود. برای یک لنز 8x 0.20 است. برای لنز "40x" - 0.65؛ لنز 90x 1.25 دارد. حد تفکیک میکروسکوپ به طول موج منبع نور بستگی دارد. در یک میکروسکوپ نوری 555 نانومتر است. بنابراین، میکروسکوپ‌های نوری مدرن دارای محدودیت بزرگنمایی مفید تا 1500 برابر هستند.
قوانین کار با میکروسکوپ در بزرگنمایی کم (عدسی 8x).
1. قبل از شروع کار، قابلیت سرویس میکروسکوپ را بررسی کنید، عدسی چشمی، شیء، کندانسور و آینه را با دستمال پاک کنید. بازکردن پیچ چشمی و عدسی ممنوع است.
2. میکروسکوپ را در سمت چپ میز کار، به اندازه کف دست از لبه میز، طوری که نگهدارنده لوله رو به شما باشد و میز جسم دور از شما قرار گیرد.
3. کندانسور را بالا بیاورید و آن را در سطح میز جسم قرار دهید، دیافراگم را باز کنید.
4. هفت تیر را حرکت دهید تا زمانی که لنز با بزرگنمایی کم "8x" کلیک کند (کلیک نشان می دهد که محور نوری چشمی
و لنزها مطابقت دارند).
5. با چرخاندن پیچ ماکرومتریک، شیء "8x" را 1 سانتی متر از صحنه قرار دهید.
6. میدان دید را روشن کنید: با نگاه کردن از طریق چشمی، آینه را با انگشت شست و سبابه یک یا هر دو دست نسبت به منبع نور بچرخانید تا زمانی که کل میدان دید به طور یکنواخت و به اندازه کافی روشن شود. انگشتان خود را روی سطح کناری آینه قرار دهید تا خود آینه را نپوشانند. از این پس میکروسکوپ را نمی توان در محل کار جابه جا کرد.
7. نمونه را از جعبه بافت شناسی با انگشت شست و سبابه کنار سطوح جانبی لام بردارید. بررسی کنید که قسمت جلوی آماده سازی کجاست (یک شیشه روکش در سمت جلو وجود دارد). دارو را در مقابل نور نگه دارید. محل جسم را تعیین کنید. نمونه را رو به بالا روی صحنه میکروسکوپ قرار دهید به طوری که خود جسم در مرکز سوراخ در مرحله قرار گیرد.
8. از کنار نگاه کنید، با استفاده از یک پیچ ماکرومتریک، لنز با بزرگنمایی کم را تا فاصله 0.5 سانتی متری از نمونه، یعنی زیر فاصله کانونی پایین بیاورید.
9. با نگاه کردن به چشمی، پیچ ماکرومتریک را به سمت خود حرکت دهید و به آرامی لوله را به سمت بالا ببرید تا تصویر واضحی از جسم ظاهر شود.
10. با استفاده از پیچ های مرتب سازی یا حرکات صاف انگشتان، شی یا بخشی از شی مورد علاقه ما را به مرکز میدان دید بیاورید و سپس شروع به مطالعه آماده سازی و ترسیم آن در آلبوم کنید.
11. پس از مطالعه نمونه، از یک پیچ ماکرومتریک برای بالا بردن عدسی "8x" به اندازه 2 - 3 سانتی متر استفاده کنید. نمونه را از مرحله خارج کرده و در جعبه بافت شناسی قرار دهید.
12. در پایان کار یک دستمال روی صحنه قرار دهید و لنز “8x” را تا فاصله 0.5 سانتی متری از صحنه پایین بیاورید. روی میکروسکوپ را با یک پوشش بپوشانید و آن را در محل نگهداری آن قرار دهید. هنگام حمل میکروسکوپ باید با یک دست میکروسکوپ را از سه پایه بگیرید و با دست دیگر آینه را از پایین نگه دارید.
قوانین کار با میکروسکوپ در بزرگنمایی بالا (شخصی 40 برابر).
1. هنگام کار با میکروسکوپ با بزرگنمایی بالا، ابتدا باید تمام قوانین کار با عدسی "8x" را رعایت کنید (نقاط 1 - 10 را ببینید).
2. پس از یافتن شی با بزرگنمایی کم، لازم است قسمت مورد نظر را با استفاده از پیچ های مرتب سازی دقیقاً به مرکز میدان دید بیاوریم (هنگام حرکت به سمت بزرگنمایی بالا، قطر عدسی جلویی عدسی 5 کاهش می یابد. بارها، بنابراین اگر وسط انجام نشود، ممکن است جسم خارج از میدان دید قرار گیرد).
3. با استفاده از یک پیچ ماکرومتریک، لنز را 2 تا 3 سانتی متر بالا ببرید و با استفاده از یک هفت تیر، لنز "8x" را با لنز "40x" جایگزین کنید.
4. با نگاه کردن از کنار، از پیچ ماکرومتریک برای پایین آوردن لنز "40x" استفاده کنید تا فاصله بین آن و نمونه 1 میلی متر باشد، یعنی لنز کمتر از فاصله کانونی باشد.
5. با نگاه کردن از طریق چشمی، از یک پیچ ماکرومتریک برای بلند کردن صاف لوله تا زمانی که تصویری از جسم ظاهر شود استفاده کنید.
6. فوکوس مجدد با استفاده از یک پیچ میکرومتر انجام می شود که می تواند بیش از نیم دور به جلو یا عقب بچرخد.
7. دارو را مطالعه کنید. طرح.
8. پس از مطالعه نمونه، از یک پیچ ماکرومتریک برای بالا بردن لنز "40x" تا 2-3 سانتی متر نمونه را از روی میز خارج کرده و در جعبه بافت شناسی قرار دهید. با چرخاندن هفت تیر، لنز "40x" را با لنز "8x" جایگزین کنید و یک دستمال را روی میز شی قرار دهید.
با با استفاده از پیچ ماکرومتریک، لنز "8x" را تا فاصله 0.5 سانتی متری پایین بیاورید. میکروسکوپ را با یک پوشش بپوشانید و آن را در محل نگهداری آن قرار دهید.
کار با لنز غوطه وری (عدسی 90x).
لنز "90x" هنگام کار با اجسام بسیار کوچک و نازک استفاده می شود. فضای بین لنز و نمونه با روغن مخصوص غوطه وری پر می شود. روغن دارای ضریب شکستی است که به ضریب شکست شیشه نزدیک می شود، بنابراین پرتوهای نور هنگام عبور از محیط های مختلف بدون شکست یا تغییر جهت وارد عدسی می شوند. یک لنز غوطه ور نیاز به رسیدگی دقیق دارد زیرا لنز جلویی آن کوچک است
فاصله کانونی و برخورد خشن می تواند به لنز و نمونه آسیب برساند.
1. قبل از شروع کار با لنز 90x، باید سوژه را در 56x و سپس 280x پیدا کنید. بخشی از شی مورد نظر را با استفاده از پیچ های مرتب سازی به طور دقیق به مرکز میدان دید بیاورید، زیرا لازم است رابطه معکوس بین قدرت بزرگنمایی و قطر لنز جلویی را به خاطر بسپارید.
2. از پیچ ماکرومتریک استفاده کنید تا لنز "40x" را 2 تا بالا ببرید– 3 سانتی متر یک قطره روغن غوطه وری را با یک میله شیشه ای به محل آماده سازی در حال بررسی بمالید. قطره نباید خیلی زیاد یا خیلی کوچک باشد. با استفاده از یک هفت تیر، لنز "40x" را با لنز "90x" جایگزین کنید.
3. با نگاهی از کنار، از یک پیچ ماکرومتریک استفاده کنید تا لنز "90x" را در یک قطره روغن قرار دهید، تقریباً تا زمانی که با شیشه پوشش، یعنی زیر فاصله کانونی تماس پیدا کند.
4. با نگاه کردن از طریق چشمی، از پیچ ماکرومتریک استفاده کنید تا لنز "90x" را به آرامی بالا بیاورید تا تصویر ظاهر شود.
5. با استفاده از یک پیچ میکرومتر، تصویر واضحی از جسم بدست آورید. شروع به مطالعه و ترسیم آن در یک آلبوم (در صورت لزوم).
6. پس از اتمام مطالعه دارو، از یک پیچ ماکرومتریک برای بالا بردن لنز "90x" تا 2-3 سانتی متر بالاتر از میز. آماده سازی را بردارید، روغن را با یک نوار کاغذ صافی پاک کنید و با یک دستمال پاک کنید. نمونه را در جعبه بافت شناسی قرار دهید. همچنین لنز "90x" را با یک نوار کاغذ صافی و سپس با یک دستمال پاک کنید. در صورت آلودگی شدید، هنگامی که روغن خشک می شود، توصیه می شود لنز را با پارچه مرطوب شده با بنزین پاک کنید.
7. با استفاده از یک هفت تیر، لنز "90x" را با لنز "8x" جایگزین کنید. یک دستمال را روی میز نمونه قرار دهید. با استفاده از پیچ ماکرومتریک، لنز "8x" را تا فاصله 0.5 سانتی متری از صحنه پایین بیاورید. روی میکروسکوپ را با یک پوشش بپوشانید و آن را در محل نگهداری دائمی قرار دهید.
تهیه شده توسط: دانشیار Logishinets I.A.
ادبیات:
1. Bekish O.-Ya.L.، Nikulin Yu.T. کارگاه زیست شناسی (برای دانشجویان سال اول دانشکده داروسازی) - ویتبسک، 1997. - 90 ص.
2. http://wikipedia.ru