Millaista mikroskooppia minun pitäisi käyttää bakteerien tarkkailuun?
Tarkkuusinstrumenttina esineiden suurentamiseen ja havainnointiin optiset mikroskoopit voivat tarkkailla erityyppisiä näytteitä. Käyttäjien teollisuudenaloilla, kuten mikrobitutkimuksessa, kasvitutkimuksessa, eläintutkimuksessa jne., on nähtävä bakteerien kokotaso. Millaista mikroskooppia siis pitäisi käyttää tällaisia näytteitä havainnoitaessa? Tämä artikkeli tarjoaa yksityiskohtaisen analyysin.
Vastauksesta tähän kysymykseen voidaan keskustella bakteerisolukoon, ihmissilmän ja mikroskoopin resoluution näkökulmista.
1. Bakteerisolujen koko on yleensä mikrometrin alueella, esimerkkinä Escherichia coli: pituus on noin 1um ja leveys noin 0.5um.
2. Resoluutiolla tarkoitetaan pienintä etäisyyttä kahden kohteen välillä, joka voidaan selvästi erottaa.
Mikroskoopin resoluutio viittaa kahden kohteen väliseen vähimmäisetäisyyteen, joka voidaan selvästi erottaa sen jälkeen, kun mikroskooppi suurentaa kuvan.
Instrumentin resoluutio viittaa sen kykyyn antaa tietoa mitattavan kohteen mikrorakenteesta. Mitä korkeampi resoluutio, sitä yksityiskohtaisempia tietoja annetaan. Vahvistusrajan ylittämistä kutsutaan tehottomaksi vahvistukseksi, joka ei voi antaa tarkempaa tietoa hienovaraisista rakenteista.
3. Ihmissilmän resoluutio on 0,1 mm, mikä tarkoittaa, että riittävässä valaistuksessa ja 1 jalan etäisyydellä pienin etäisyys, jonka ihmissilmä voi erottaa kahden pisteen välillä on 0,1 mm .
4. Yhteenvetona voidaan todeta, että bakteerien esiintymisen näkemiseksi suurennuksen on oltava vähintään 0,1 mm ÷ 0,5 um=1000 ÷ 5=200 kertaa. Tällä suurennuksella näkyvät bakteerit (Escherichia coli) ovat kuitenkin vain pieniä pisteitä, ja yksityiskohtaisemman rakenneinformaation näkemiseksi on tarpeen lisätä mikroskoopin suurennusta.
5. Tavallisten optisten mikroskooppien resoluutiota rajoittaa näkyvän valon aallonpituus (390-770nm), eikä se yleensä ylitä 1000-kertaista, mikä on tavallisten optisten mikroskooppien suurin suurennus. Yli 1000-kertainen suurennus ei voi tarjota hienompaa rakennetietoa ja kuuluu tehottoman vahvistuksen piiriin.
6. Elektronimikroskoopin suurennus voi olla 800000-kertainen ja sen perusperiaate on sama kuin tavallisen optisen mikroskoopin, joka tuottaa lyhytaaltoisia elektroniaaltoja korkean jännitteen avulla.
Zoomaamalla 400 kertaa (10x, 40x) bakteerit tuskin huomaa, mutta ne ovat vain neulankärjen kokoisia, kuten pieniä pisteitä. Yleensä zoomaamme 1000-kertaiseen (10x, 100x) havainnointiin, ja tällä hetkellä bakteerien ulkonäkö näkyy vielä melko selvästi. Erikoisvärjäyksen jälkeen siima näkyy myös selvästi. Jos haluat suurentaa 1000 kertaa, sinun on käytettävä suurennuslasia. Niin sanotun öljypeilin tarkoituksena on pudottaa tervapisara objektiivin ja suojalasin väliin. Tervan taitekerroin on korkeampi kuin ilman, joten suurempaa suurennusta voidaan käyttää.
10x ja 40x osoittavat, että tämä objektiivi on suurennettu 10x ja 40x. Okulaarin suurennus kerrottuna objektiivin suurennuksella antaa mikroskoopin kokonaissuurennuksen. Yläasteella käytetyn mikroskoopin okulaari ja objektiivi voidaan vaihtaa, ja okulaari on yleensä 5x tai 10x. Pienen mikroskoopin okulaari on yleensä vain 10x, jolla voidaan tarkkailla Escherichia colia, Staphylococcus aureusta, Bacillus subtilista ja Bacillus subtilista (käytetään itiöiden tarkkailuun).
