Mitmed spetsiaalsed optilised mikroskoobid ja nende erinevused
1 tumevälja mikroskoop
Tumevälja mikroskoobi funktsioon ei ole objekti sees peenstruktuuri vaatlemiseks, kuid see suudab eristada osakeste olemasolu ja liikumist üle 0,004 μm. Seetõttu kasutatakse seda sageli elusrakkude struktuuri ja rakusiseste osakeste liikumise jälgimiseks.
Tumevälja mikroskoopia põhiprintsiip on Tyndalli efekt. Kui valguskiir läbib pimedat ruumi, võib langeva valgusega risti olevast suunast jälgida õhus eredat tolmu "rada". See nähtus on Tyndalli efekt.
Pärast tumevälja mikroskoobi asendamist tumeda välja kondensaatoriga tavalisel optilisel mikroskoobil ei saa kondensaatori sisemise paraboolstruktuuri ummistumise tõttu kontrollitava objekti pinnale kiiritatud valgus otse objektiivi sattuda ning okulaari ja ainult hajutatud valgust pääseb läbi, seega on vaateväli tume.
Tumevälja mikroskoopia põhikasutus on järgmine:
1. Paigaldage tumevälja kondensaator (või kasutage paksu musta paberit valguse varje tegemiseks ja asetage see tavalise mikroskoobi kondensaatori alla, et saada tumeda välja efekte).
2. Valige tugev valgusallikas, tavaliselt mikroskoobi valgusega, et vältida otsese valguse sattumist objektiivi objektiivi.
3. Lisage kondensaatori ja klaasklaasi vahele tilk seedriõli, et vältida valgustava valguse täielikku peegeldumist kondensaatorile, kontrollitava objektini jõudmata jätmist ja pimeda välja valgustamist.
4. Tehke keskreguleerimine, st liigutage kondensaatorit horisontaalselt nii, et kondensaatori optiline telg ja mikroskoobi optiline telg oleksid rangelt ühel sirgel. Tõstke ja langetage kondensaator, joondage kondensaatori fookuspunkt (joonisel 1-2 koonilise tala tipp) testitava objektiga.
5. Valige kondensaatorile vastav objektiiv, reguleerige fookuskaugust ja töötage tavalise mikroskoobi meetodil.
Stereomikroskoop
Stereomikroskoobid, tuntud ka kui tahkemikroskoobid või lahkavad peeglid, kujutavad püsti kolmemõõtmelist ruumipilti ning neil on tugev stereoskoopiline efekt, selge ja lai kujutis, pikk töökaugus (tavaliselt 110 mm) ja pidev suurendusega vaatamine. Bioloogias kasutatakse sageli lahkamise ajal reaalajas vaatlemiseks
Tavalise optilise mikroskoobi valgusallikaks on paralleelvalgus, seega moodustab see kahemõõtmelise tasapinnalise kujutise; samal ajal kui stereomikroskoop kasutab kahe kanaliga optilist rada ning binokulaarse toru vasak- ja parempoolsel kiirel on teatud vaatenurk (tavaliselt 12o15o), nii et see suudab Moodustub stereoskoopiline kujutis kolmemõõtmelises ruumis.
Stereomikroskoope kasutatakse sarnaselt tavaliste valgusmikroskoopidega, kuid need on mugavamad. Peamine erinevus nende kahe vahel on järgmine:
1. Stereomikroskoopide kontrollobjektidest ei ole vaja teha slaide.
2. Stereomikroskoobi staadium kinnitatakse otse peegli alusele ja on varustatud mustvalgete kahepoolsete paneelide või klaaspaneelidega ning operaator saab valida vastavalt mikroskoobi kontrolli objektile ja nõuetele.
3. Stereomikroskoobi kujutis on püstises asendis, mis on mugav lahkamiseks.
4. Stereomikroskoobil on ainult üks objektiiv ja selle suurendust saab reguleerimiskruvi keerates pidevalt reguleerida.
fluorestsentsmikroskoop
Fluorestsentsmikroskoopia on optiline tööriist rakusiseste ainete kiirgava fluorestsentsi intensiivsuse kvalitatiivseks ja kvantitatiivseks uurimiseks.
Rakkudes on kahte tüüpi fluorestseeruvaid aineid, üks võib fluorestseeruda vahetult pärast ultraviolettkiirte, näiteks klorofülli jne kiiritamist; teistel ainetel see omadus puudub, kuid spetsiifiliste fluorestseeruvate värvainete või fluorestseeruvate antikehadega värvimisel võivad need ultraviolettkiirte toimel fluorestseeruda. Võib ka pärast kiiritamist fluorestseeruda
Püstine bioluminestsentsmikroskoop/ümberpööratud bioluminestsentsmikroskoop
Fluorestsentsmikroskoobi põhimõte on kasutada kõrge valgustõhususega punktvalgusallikat (näiteks ülikõrgsurve elavhõbelampi), et kiirata läbi filtrisüsteemi teatud lainepikkusega valgust (näiteks ultraviolettvalgus 3650λ või lilla-sinine valgus 4200λ). ergastusvalgusena, et ergutada proovis fluorestseeruvaid aineid. Pärast erinevate värvide fluorestsentsi väljastamist filtreeritakse see objektiivi taga oleva blokeeriva (või summutava) filtriga ja seejärel jälgitakse seda okulaari suurendusega.
Blokeerimisfiltril on kaks funktsiooni: üks on ergastava valguse neelamine ja okulaari sisenemise blokeerimine, et mitte häirida fluorestsentsi ega kahjustada silmi; teine on valida ja lasta läbida konkreetne fluorestsents, mis näitab konkreetset fluorestseeruvat värvi.
Fluorestsentsmikroskoobid võib optilise tee põhimõtte järgi jagada kahte tüüpi:
1. Transmissiooni fluorestsentsmikroskoopia
Vanemates fluorestsentsmikroskoopides juhitakse ergastav valgusallikas läbi proovimaterjali läbi kondensaatori, et ergutada fluorestsentsi. Eeliseks on see, et fluorestsents on madalal suurendusel tugev, kuid puuduseks on see, et fluorestsents väheneb suurenduse suurenedes. Seega sobib see ainult suurema proovimaterjali vaatlemiseks.
2. Epi-fluorestsentsmikroskoopia
Ergastusvalgus langeb objektiivilt alla proovi pinnale, see tähendab, et sama objektiivi kasutatakse nii valgustuskondensaatorina kui ka fluorestsentsi kogumise objektiivina.
Optilisele teele on vaja lisada dikroonne kiire jaotur (dikroiline peegel), mis moodustab optilise teljega 45o nurga. Ergastusvalgus peegeldub objektiivil ja kogutakse proovile. Slaidipinnalt peegelduv ergastusvalgus siseneb samaaegselt objektiiviläätsesse, naaseb kahevärvilisse kiirjagurisse, eraldab ergastusvalguse fluorestsentsist ning ülejäänud ergastusvalgus neeldub blokeerivasse filtrisse. Kui vahetate erinevate ergastusfiltrite/kahevärviliste kiirejaoturite/blokeerivate filtrite kombinatsiooni vastu, saab erinevate fluorestseeruvate reaktsiooniproduktide vajadused rahuldada.
Seda tüüpi fluorestsentsmikroskoobi eeliseks on see, et vaatevälja valgustus on ühtlane, kujutis on selge ja mida suurem on suurendus, seda tugevam on fluorestsents.
faasikontrastmikroskoop
Faasikontrastmikroskoop on mikroskoop, mis suudab objekti valguse läbimisel tekkiva faasierinevuse (või optilise tee erinevuse) teisendada amplituudi (valguse intensiivsuse) muutuseks. Seda kasutatakse peamiselt elusrakkude, värvimata koelõikude või värvitud proovide vaatlemiseks, millel puudub kontrastsus.
Inimsilm suudab tuvastada ainult nähtava valguse lainepikkuse (värvi) ja amplituudi muutusi, kuid mitte faasimuutusi. Enamik bioloogilisi proove on aga väga läbipaistvad ja valguslaine amplituud on pärast läbimist põhimõtteliselt muutumatu ning muutub ainult faas.
Faasikontrastmikroskoop muudab põhimõtteliselt proovi läbiva nähtava valguse optilise tee erinevuse amplituudide erinevuseks, parandades seeläbi erinevate struktuuride kontrasti ja muutes erinevad struktuurid selgelt nähtavaks. Valgus murdub pärast proovi läbimist, kaldub kõrvale algsest optilisest rajast ja viibib samal ajal 1/4λ (lainepikkuse) võrra. Kui seda suurendada või vähendada 1/4λ võrra, muutub optilise tee erinevus 1/2λ ja kaks kiirt häirivad pärast optilist telge Tugevdage, suurendage või vähendage amplituudi, parandage kontrasti.
Struktuurselt erinevad faasikontrastmikroskoobid tavalistest optilistest mikroskoopidest selle poolest, et:
1. Rõngakujulisel diafragmal on rõngasavaga diafragma, mis paigaldatakse valgusallika ja kondensaatori vahele. Funktsioon on panna kondensaatorit läbiv valgus moodustama õõnsa valguskoonuse ja keskenduma proovile.
2. Faasiplaat Faasikontrastmikroskoop lisab objektiivi sisse magneesiumfluoriidiga kaetud faasiplaadi, et viivitada otsese valguse või hajutatud valguse faasi 1/4λ võrra. Faasiplaadil on kaks piirkonda, osa, mida läbib otsene valgus, nimetatakse "konjugaatpinnaks" ja seda osa, mida läbib difraktsioonvalgus, nimetatakse "kompensatsioonipinnaks". Faasiplaadid jagunevad nende tööefektide järgi kahte tüüpi:
(1) Plussfaasi plaat: otsene valgus hilineb 1/4λ ja valguslained asetatakse peale kahe valguslainete komplekti kombineerimist, et suurendada amplituudi ning proovi struktuur on heledam kui ümbritsev keskkond, moodustades ere kontrast (või negatiivne kontrast).
(2) B pluss faasiplaat: hajutatud valgust viivitatakse 1/4λ ja kahe valgusrühma valguslained lahutatakse pärast telje joondamist ja amplituud muutub väiksemaks. Proovi struktuur on ümbritsevast keskkonnast tumedam, moodustades tumeda kontrasti (või positiivse kontrasti). Faasiplaadiga objektiivi nimetatakse faasikontrastobjektiiviks, mille objektiivi korpusel on sageli märgitud "Ph".
