Kokį mikroskopą reikia naudoti norint apžiūrėti bakterijų ląsteles?
Skirtingi optiniai mikroskopai, kaip tikslus prietaisas objektams didinti ir stebėti, gali stebėti įvairių tipų mėginius. Naudotojai tokiose pramonės šakose kaip mikrobiologija, augalų tyrimai ir gyvūnų tyrimai turi matyti bakterijų dydžio lygį. Todėl, stebint tokius mėginius, kokį mikroskopą reikia naudoti? Šiame straipsnyje pateikiama išsami analizė.
Atsakymą į šį klausimą galima aptarti bakterijų ląstelių dydžio, žmogaus akies ir mikroskopo skiriamosios gebos aspektais.
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 mažą atstumą tarp dviejų objektų, kuriuos galima aiškiai atskirti.
Mikroskopo skiriamoji geba reiškia mažiausią atstumą tarp dviejų objektų, kurį galima aiškiai atskirti padidinus ir nufotografavus.
Prietaiso skiriamoji geba reiškia jo gebėjimą pateikti informaciją apie matuojamo objekto mikrostruktūrą. Kuo didesnė skiriamoji geba, tuo pateikiama išsamesnė informacija. Stiprinimo koeficientas, viršijantis stiprinimo ribą, vadinamas netinkamu stiprinimu, kuris negali suteikti daugiau informacijos apie smulkiąją struktūrą.
3. Žmogaus akies skiriamoji geba yra 0,1 mm, o tai reiškia, kad esant pakankamai šviesai ir 1 pėdos atstumu, vidutinė žmogaus akis gali atskirti nedidelį 0,1 mm atstumą tarp dviejų taškų .
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 mažas taškelis, o norint pamatyti išsamesnę struktūrinę informaciją, reikia padidinti mikroskopo padidinimą.
5. Įprasto optinio mikroskopo skiriamoji geba yra ribojama matomos šviesos bangos ilgio (390-770nm) ir paprastai neviršija 1000 kartų, o tai yra įprasto optinio mikroskopo stiprinimo riba. Padidinimas daugiau nei 1000 kartų negali pateikti išsamesnės struktūrinės informacijos, kuri patenka į neveiksmingo stiprinimo sritį.
6. Elektroninio mikroskopo padidinimas gali siekti 800 000 kartų, o jo pagrindinis principas yra toks pat kaip ir įprasto optinio mikroskopo, kuris per aukštą slėgį generuoja trumpų bangų elektronų bangas.
Priartinus 400 kartų (10x, 40x) vos matosi bakterijos, bet jos yra tik adatos galiuko dydžio, kaip maži taškeliai. Paprastai mes vis tiek priartiname iki 1000 kartų (10x, 100x), kad galėtume stebėti, o šiuo metu bakterijų išvaizda vis dar gali būti aiškiai matoma, net ir specialiai nudažius žvynelius. Norėdami padidinti 1000 kartų, turite naudoti alyvos veidrodį. Vadinamasis alyvos veidrodis yra lašas kedro aliejaus tarp objektyvo lęšio ir dengiamojo stiklo. Kedrų aliejaus lūžio rodiklis yra didesnis nei oro, todėl galima naudoti didesnį padidinimą.
10x ir 40x rodo, kad objektyvas padidintas 10x ir 40x. Norėdami gauti bendrą šio mikroskopo padidinimą, okuliaro padidinimas padauginamas iš objektyvo lęšio padidinimo. 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 ištirti Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis ir Bacillus megalobus (naudojamas sporoms stebėti).
