Kokio tipo mikroskopą turėčiau naudoti norint stebėti bakterijas?
Kaip tikslus instrumentas objektams didinti ir stebėti, optiniai mikroskopai gali stebėti įvairių tipų mėginius. Naudotojai tokiose pramonės šakose kaip mikrobų tyrimai, augalų tyrimai, gyvūnų tyrimai ir kt. turi matyti bakterijų dydžio lygį. Taigi, kokį mikroskopą reikia naudoti stebint tokius mėginius? Šiame straipsnyje pateikiama išsami analizė.
Atsakymą į šį klausimą galima aptarti atsižvelgiant į bakterijų ląstelių dydį, žmogaus akis ir mikroskopo skiriamąją gebą.
1. Bakterijų ląstelių dydis paprastai yra mikrometrų diapazone, pavyzdžiui, Escherichia coli: ilgis yra apie 1 um, o plotis yra apie 0, 5 um.
2. Rezoliucija reiškia mažiausią atstumą tarp dviejų objektų, kurį galima aiškiai atskirti.
Mikroskopo skiriamoji geba reiškia minimalų atstumą tarp dviejų objektų, kurį galima aiškiai atskirti mikroskopui padidinus vaizdą.
Prietaiso skiriamoji geba reiškia jo gebėjimą pateikti informaciją apie matuojamo objekto mikrostruktūrą. Kuo didesnė skiriamoji geba, tuo pateikiama išsamesnė informacija. Stiprinimo ribos viršijimas vadinamas neefektyviu stiprinimu, kuris negali suteikti daugiau informacijos apie subtilias struktūras.
3. Žmogaus akies skiriamoji geba yra 0,1 mm, o tai reiškia, kad esant pakankamam apšvietimui ir 1 pėdos atstumu, mažiausias atstumas, kurį žmogaus akis gali atskirti tarp dviejų taškų, yra 0,1 mm .
4. Apibendrinant, norint pamatyti bakterijų buvimą, padidinimas turi būti bent 0,1 mm ÷ 0,5 um=1000 ÷ 5=200 karto. Tačiau tokiu padidinimu matomos bakterijos (Escherichia coli) yra tik maži taškeliai, o norint pamatyti detalesnę struktūrinę informaciją, reikia padidinti mikroskopo padidinimą.
5. Įprastų optinių mikroskopų skiriamąją gebą riboja matomos šviesos bangos ilgis (390-770nm) ir paprastai neviršija 1000 kartų, o tai yra didžiausias įprastų optinių mikroskopų padidinimas. Didinimas, viršijantis 1000 kartų, negali suteikti tikslesnės struktūrinės informacijos ir patenka į neveiksmingo stiprinimo sritį.
6. Elektroninio mikroskopo padidinimas gali siekti 800000 kartų, o jo pagrindinis principas yra toks pat kaip ir įprasto optinio mikroskopo, kuris per aukštą įtampą generuoja trumpų bangų elektronų bangas.
Priartinus 400 kartų (10x, 40x) vos matosi bakterijos, bet jos yra tik adatos galiuko dydžio, kaip maži taškeliai. Paprastai priartiname iki 1000 kartų (10x, 100x), kad galėtume stebėti, o šiuo metu bakterijų išvaizda vis dar gali būti gana aiškiai matoma. Po specialaus dažymo žvyneliai taip pat gali būti aiškiai matomi. Norėdami padidinti 1000 kartų, turite naudoti padidinamąjį stiklą. Vadinamasis alyvos veidrodis yra lašas deguto tarp objektyvo lęšio ir dengiamojo stiklo. Dervos lūžio rodiklis yra didesnis nei oro, todėl galima naudoti didesnį padidinimą.
10x ir 40x rodo, kad šis objektyvas padidintas 10x ir 40x. Okuliaro padidinimas, padaugintas iš objektyvo lęšio padidinimo, suteikia bendrą mikroskopo padidinimą. Vidurinėje mokykloje naudojamo mikroskopo okuliarą ir objektyvą galima pakeisti, o okuliaras paprastai yra 5 arba 10 kartų. Mažo mikroskopo okuliaras paprastai yra tik 10 kartų, juo galima stebėti Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis ir Bacillus subtilis (naudojamas sporoms stebėti).
