Millaista mikroskooppia tulisi käyttää bakteerihavainnointiin?
Optinen mikroskooppi on tarkka instrumentti esineiden suurentamiseen ja tarkkailuun. Erilaiset optiset mikroskoopit voivat tarkkailla erilaisia näytteitä. Käyttäjien aloilla, kuten mikrobiologian tutkimus, kasvitutkimus ja eläintutkimus, on nähtävä bakteerien koon luokka. Millaista mikroskooppia sitten pitäisi käyttää, kun tällaisia näytteitä tarkkaillaan? Tässä artikkelissa analysoidaan yksityiskohtaisesti.
Vastauksesta tähän kysymykseen voidaan keskustella bakteerien koon, ihmisen silmien resoluution ja mikroskooppien näkökulmista.
1. Bakteerien solukoko on yleensä mikronikokoinen. Otetaan esimerkkinä E.coli: pituus on noin 1um ja leveys noin 0.5um.
2. Resoluutiolla tarkoitetaan kahden kohteen välistä vähimmäisetäisyyttä, joka voidaan selvästi erottaa.
Mikroskoopin resoluutio viittaa kahden kohteen väliseen vähimmäisetäisyyteen, joka voidaan selvästi erottaa mikroskoopin suurennuksen ja kuvien jälkeen.
Laitteen resoluutio viittaa laitteen kykyyn tarjota mitattavan kohteen mikrorakenneinformaatiota. Mitä korkeampi resoluutio, sitä yksityiskohtaisempia tietoja annetaan. Vahvistusrajan ylittävää suurennusta kutsutaan virheelliseksi vahvistukseksi, joka ei voi antaa tarkempaa tietoa hienorakenteesta.
3. Ihmissilmän resoluutio on 0,1 mm, eli riittävässä valossa ja 1 jalan etäisyydellä pieni etäisyys kahden pisteen välillä, jonka ihmissilmä pystyy erottamaan, on {{4} },1 mm..
4. Yhteenvetona: Jotta bakteerien olemassaolo nähdään, suurennuksen tulee olla vähintään: 0.1mm ÷ 0.5um=1000 ÷ 5 =200 kertaa. Tällä suurennuksella havaittu bakteeri (Escherichia coli) on kuitenkin vain pieni piste. Mikroskoopin hienovaraisemman rakenneinformaation näkemiseksi on mikroskoopin suurennusta parannettava.
5. Tavallisen optisen mikroskoopin resoluutiota rajoittaa näkyvän valon aallonpituus (390-770 nm), joka on yleensä enintään 1000-kertainen, mikä on tavallisen optisen mikroskoopin vahvistuksen ääriarvo. Yli 1000-kertainen suurennus ei voi tarjota hienovaraisempaa rakennetietoa, joka kuuluu virheellisen vahvistuksen piiriin.
6. Elektronimikroskoopin suurennus voi olla 800,000-kertainen, ja sen perusperiaate on sama kuin tavallisella optisella mikroskoopilla, joka tuottaa lyhytaaltoisia elektroniaaltoja korkean jännitteen avulla.
Bakteerit tuskin näet, kun zoomaa 400 kertaa (10x, 40x), mutta se on vain neulankärjen kokoinen, aivan kuten pisteitä. Yleensä zoomaamme edelleen 1000-kertaiseen (10x, 100x) havainnointia varten. Tällä hetkellä bakteerien esiintyminen näkyy vielä selvästi, jopa erikoisvärjättyjen siimojen jälkeen. Zoomaa 1000 kertaa ja tarvitset öljypeilin. Niin sanotun öljypeilin tarkoitus on pudottaa tippa tuoksuvaa tervaa objektiivin ja suojalasin väliin. Tuoksuvan tervan valon taitekerroin on korkeampi kuin ilman, joten suurempaa suurennusta voidaan käyttää.
10x ja 40x osoittavat, että tämä objektiivi on suurennettu 10x ja 40x. Okulaarin suurennus kerrotaan objektiivin suurennuksella, jotta saadaan tämän mikroskoopin kokonaissuurennus. Yläasteella käytetyn mikroskoopin okulaari ja objektiivilinssi ovat vaihdettavissa ja okulaari on yleensä 5x ja 10x. Paremman mikroskoopin okulaari on yleensä vain 10x, ja olen nähnyt Escherichia E.colin, Staphylococcus aureuksen, Bacillus subtiliksen ja Bacillus megateriumin (käytetään itiöiden näkemiseen).
