Nozīme mikroskopa zinātnei ir atrodams, ka kopš 16.gadsimta, lielāks progress ir panākts zinātnēs, piemēram, bioloģijas, ķīmijas vai medicīnā. Mikroskops meklēja dzīvu paraugu izpēti, un tā izaugsme turpina attīstīties tehniskajam progresam infravitālajā mikroskopijā, piemēram, endoskopijā un in vivo mikroskopijā.
Mikroskopa lietošana sākās kā izklaide un vēlāk kļuva par galveno zinātnes un medicīnas instrumentu. Tas novērotājam sniedz skatu uz mazāku vietu, un bez tā nebūtu iespējams vizualizēt atomus, molekulas, vīrusus, šūnas, audus un mikroorganismus.
Mikroskopa pamatnosacījums ir tā izmantošana priekšmetu un paraugu palielināšanai. Tas nav mainījies, bet ir kļuvis arvien jaudīgāks, pateicoties dažādajām mikroskopiskajām attēlveidošanas metodēm, kuras tiek izmantotas noteikta veida novērojumiem.
Mikroskopu veidi un to nozīme
Mikroskopa izmantošanas mērķis ir atrisināt problēmas, identificējot struktūras, kas rodas veselības, ražošanas procesu, lauksaimniecības un citu līmenī. Mikroskops ļauj novērot struktūras, kas nav redzamas cilvēka acij, caur palielināmo ekrānu.
Zinātnieki ir izmantojuši instrumentus, lai detalizēti novērotu bioloģisko, fizikālo un ķīmisko materiālu struktūras. Šos instrumentus sauc par mikroskopiem un klasificē vairākos veidos: stereoskopiskais vai palielināmais stikls ar nelielu palielinājumu.
Savienojumiem ir lielāks palielinājums nekā palielināmajam stiklam. Ar to rīkojas uzmanīgi, un tā izmaksas ir augstas. Lupas stikls nodrošina trīsdimensiju attēlu, un tā palielināšanas spēja ir no 1,5 līdz 50 reizēm. Saliktais mikroskops ir divkāršs palielinājuma optiskais instruments. Objektīvs uzņem reālu attēlu un piešķir attēla izšķirtspēju. Okulārs palielina objektam izveidoto attēlu.
Saliktā mikroskopa izšķirtspēja ļauj redzēt attēlus, kas cilvēka acij ir nemanāmi vairāk nekā 1000 reizes. Lauka dziļums mainīja objekta darba attālumu, nezaudējot parauga asumu. Šajā attēlā parādīts saliktais mikroskops:
Salikto mikroskopu lietderība ļauj tādām jomām kā Histoloģija pārskatīt audu un šūnu struktūru. Diagrammā ir apkopots, kā mikroskopiski attēli, tos novērotājam apskatot un analizējot, rada paskaidrojošus modeļus par struktūrām.
Avots: Parastā saliktā optiskā mikroskopa pamati un vadība.
Mikroskopists
Mikroskopists ir persona, kas apmācīta izprast mikroskopa teorētiskos principus, kas viņam palīdzēs atrisināt problēmas novērošanas brīdī.
Mikroskopa teorija ir noderīga, jo tā parāda, kā tiek izgatavots aprīkojums, kādi ir attēlu analīzes kritēriji un kā jāveic apkope.
Asins šūnu atklāšana cilvēka ķermenī ļāva veikt padziļinātus pētījumus šūnu bioloģijā. Bioloģiskās sistēmas sastāv no milzīgām sarežģītībām, kuras vislabāk var saprast, izmantojot mikroskopus. Tie ļauj zinātniekiem apskatīt un analizēt detalizētās attiecības starp struktūrām un funkcijām dažādos izšķirtspējas līmeņos.
Mikroskopus turpina pilnveidot, kopš tos izgudroja un izmantoja zinātnieki, piemēram, Entonijs Leeuvenhoeks, lai apskatītu baktērijas, raugu un asins šūnas.
Mikroskopija
Runājot par mikroskopiju, vispopulārākais ir saliktais gaismas mikroskops. Turklāt stereo mikroskopu var izmantot dzīvības zinātnēs, lai apskatītu lielus paraugus vai materiālus.
Bioloģijā elektronu mikroskopija ir kļuvusi par svarīgu instrumentu makromolekulu kompleksu trīsdimensiju (3D) struktūras noteikšanā un subnanometra risināšanā. Turklāt tas tika izmantots, lai novērotu kristālisko otro dimensiju (2D) un spirālveida paraugus.
Šie mikroskopi tika izmantoti arī, lai panāktu gandrīz atomu izšķirtspēju, kas ir noderīgi dažādu molekulu bioloģisko funkciju izpētē atomu detalizācijā.
Apvienojot vairākas metodes, piemēram, rentgenstaru kristalogrāfiju, mikroskopija arī ir spējusi sasniegt lielāku precizitāti, kas tika izmantota kā fāzes modelis dažādu makromolekulu kristalogrāfisko struktūru atrisināšanai.
Atklājumi, pateicoties mikroskopam
Ziedputekšņi, kas redzami caur mikroskopu.
Nekad nevar pārvērtēt mikroskopu nozīmi zinātnēs par dzīvību. Pēc asins šūnu atklāšanas starp citiem mikroorganismiem tika veikti turpmāki atklājumi, izmantojot uzlabotus instrumentus. Daži no citiem atklājumiem ir šādi:
- Walther Flemming šūnu dalīšana (1879).
- Hansa Krebsa Krebsa cikls (1937).
- Neirotransmisija: atklājumi, kas veikti laikā no 19. gadsimta beigām līdz 20. gadsimtam.
- Jana Ingenhousa fotosintēze un šūnu elpošana 1770. gados.
Kopš 1670. gadiem ir veikti daudzi atklājumi, un tie ir devuši ievērojamu ieguldījumu dažādos pētījumos, kas ir guvuši ievērojamu progresu slimību ārstēšanā un ārstniecības līdzekļu izstrādē. Tagad ir iespējams izpētīt slimības un to progresu cilvēka ķermenī, lai labāk saprastu, kā tās ārstēt.
Sakarā ar daudzajiem pielietojumiem, šūnu bioloģijā izmantotie dati ir ievērojami pārveidoti no reprezentatīviem nekvantitatīviem novērojumiem fiksētās šūnās uz augstas caurlaides kvantitatīvajiem datiem dzīvās šūnās.
Izmantojot ģeniālus izgudrojumus, 17. un 18. gadsimtā tika nepārtraukti paplašināta robeža tam, ko zinātnieki varēja atklāt no okultiem. Visbeidzot, 19. gadsimta beigās fiziskās robežas gaismas viļņa garumā apturēja meklēšanu, lai redzētu ārpus mikrokosma.
Ar kvantu fizikas teorijām radās jaunas iespējas: elektronu ar ārkārtīgi īsu viļņa garumu varēja izmantot kā “gaismas avotu” mikroskopos ar vēl nepieredzētu izšķirtspēju.
Pirmais elektronu mikroskopa prototips tika uzbūvēts ap 1930. gadu. Nākamajās desmitgadēs varēja pētīt mazākas un mazākas lietas. Vīrusi tika identificēti un ar palielinājumu līdz miljonam pat beidzot kļuva redzami atomi.
Mikroskops ir atvieglojis zinātnieku pētījumus, kā rezultātus atklājot slimību cēloņu un izārstēšanas veidus, pētījumus par aģentiem, kurus var izmantot izejvielu ražošanas procesā lauksaimniecībai, lopkopībai un rūpniecībai kopumā.
Cilvēkiem, kuri apstrādā mikroskopu, jābūt apmācītiem par to, kā lietot dārgas iekārtas. Tas ir būtisks tehnisko lēmumu pieņemšanas līdzeklis, kas var palīdzēt produkta rentabilitātei, un veselībai tas palīdz attīstīt cilvēku darbības.
Atsauces
- No Huana, Joaquín. Alikantes Universitātes institucionālā repozitorija: Parastā saliktā optiskā mikroskopa pamati un pārvaldība Atgūts no: rua.ua.es.
- No aizraujošas rotaļlietas līdz nozīmīgam rīkam. Atgūts no nobelprize.org.
- Mikroskopa teorija. Leyca Microsystems Inc. Amerikas Savienotās Valstis. Atgūts no: bio-optic.com.
- Dzīvības zinātnes mikroskopā. Histoloģija un šūnu bioloģija. Atgūts no microscopemaster.com.
- Venecuēlas Centrālā universitāte: mikroskops. Atgūts no: ciens.ucv.ve.