ТЕМА 1: МІКРОСКОП. МІКРОСКОПІЧНІ ПРИЛАДИ.

Зміст

Техніка мікроскопії в світлових мікроскопах. Спеціальні методи світлової мікроскопії - фазовоконтрастна, темнопольова, люмінесцентна, інтерферентна, лазерна скануюча. Трансмісійна і скануюча електронна мікроскопія. Поняття про гістохімічні, радіоавтографії, імуноцитохімічні. Вітальні методи дослідження.

Кількісні методи дослідження - морфометрія, денситометрія, цитофотометрія, спектро-флуорометрія.

Мікроскопічні методи дослідження мають величезне значення для теорії і практики медицини як спосіб  вивчення гістологічних структур в нормі, експерименті і патології.

Світловий мікроскоп.Мікроскоп – оптичний прилад, призначений для отримання збільшених зображень біологічних об'єктів і деталей їх будови, не видимих неозброєним оком.

Мікроскоп складається з оптичних і механічних частин. Оптичні частини мікроскопа: об'єктиви, окуляр, дзеркало і конденсор з ірисовою діафрагмою. Механічні частини мікроскопа: підстава, тубусотримач, тубус, револьвер, предметний столик, механізми макро- і мікрогвинта, механізм переміщення конденсора

Оптичні частини мікроскопа.

Об'єктив– основна оптична частина мікроскопа, яка створює зображення препарату. Об'єктив є системою лінз в металевій оправі, де розрізняють фронтальну – головну або збільшувальну лінзу, найближчу до об'єкту, яка будує зображення і коректувальні – вони усувають аберацію фронтальної лінзи. Об'єктиви підрозділяються:

А) по ступеню збільшення на об'єктиви малих збільшень (збільшення 10), об'єктиви середніх збільшень (збільшення 40), об'єктиви великих збільшень (збільшення 90)

Б) по ступеню досконалості виправлень аберації (спотворень) на монохромати (призначені для роботи при монохроматичному освітленні), ахромати (хроматична аберація виправлена для 2 кольорів спектру), апохромати (хроматична аберація виправлена для 3 квітів спектру); планмонохромати, планахромати, планапохромати ( виправлена кривизна поверхні зображення)

В) по властивостях на сухоповітряні і іммерсійні. При використанні сухоповітряних об'єктивів між препаратом і об'єктивом повітряний простір, при іммерсійних між препаратом і об'єктивом знаходиться рідина ( іммерсійне масло, вода). Відповідно іммерсійні об'єктиви ділять на водні і масляні. Отримання максимального збільшення можливе тільки за допомогою іммерсійного об'єктиву ( як правило, об'єктиву із збільшенням 90). Імерсійні об'єктиви розраховуються на роботу з покривними стеклами не товщі 0,17 мм.

Окуляр– оптична система, використовувана для розгляду зображення, побудованого об'єктивом. Простий окуляр (Гюйгенса) складається з двох плоскоопуклих лінз, обернених опуклою поверхнею у бік об'єктиву. Між лінзами знаходиться діафрагма з постійним отвором. До діафрагми кріпиться стрілка – покажчик. Верхня лінза іменується очною, на її оправі вказується збільшення окуляра. Нижня лінза отримала назву польової. Окуляр зазвичай збільшує зображення в 5-25 разів

Дзеркало– направляє потік світла через конденсор на препарат. Має плоску і увігнуту поверхні, які використовуються залежно від ступеня освітлення.

Конденсор– збирає промені світла і фокусує їх на препарат, забезпечуючи достатнє і рівномірне освітлення останнього. Конденсор складається з двох лінз: нижньою двоопуклою і верхньою плоскоопуклою. За допомогою конденсора регулюють ступінь освітлення об'єкту, що вивчається.

Механізм переміщення конденсора дозволяє змінювати його положення і тим самим збільшити або ослабити освітлення препарату.

Ірисова діафрагма, вмонтована в конденсор, служить для зміни ступеню освітленості препарату.

Механічні частини мікроскопа.

Підстава– використовується для стійкого положення мікроскопа на столі.

Тубусотримач –об'єднує в єдине ціле всі частини мікроскопа, оскільки останні прямо або побічно з'єднуються з ним і для його транспортування. 

Предметний столик– служить для розміщення препарату. У центрі столика отвір. Переміщення наочного столика в горизонтальній площині проводиться двома центровочними гвинтами, що знаходяться в підставі столика.

Револьвер– складається з двох (нерухомою і рухомою) дископодібних пластин. У останній укріплені об'єктиви. Служить для швидкої зміни об'єктивів.

Тубус– порожниста металева трубка, у верхній частині якої встановлюється окуляр, а до нижньої кріпиться револьвер.

Макрогвинт– служить для грубого фокусування різкості зображення.

Мікрогвинт –необхідний для тонкого наведення на різкість і для вивчення препарату по товщині.

Найважливішими характеристиками мікроскопа є:

1) збільшення– здатність розсовувати промені, що йдуть від об'єктиву. Воно визначається відношенням лінійних розмірів зображення до лінійних розмірів об'єкту. Збільшення залежить від кривизни лінзи - чим більше кривизна, тим більше збільшення. Загальне збільшення мікроскопа визначається множиною збільшень об'єктиву і окуляра. При цьому треба пам'ятати, що об'єктив збільшує об'єкт, що вивчається, а окуляр – зображення, отримане за допомогою об'єктиву, не додаючи до нього нових деталей, не виявлених об'єктивом.

2) якість зображення– характеризується чіткістю зображення і залежить від ступеня виправлення основних оптичних недоліків лінзи – сферичної і хроматичної аберації.

Сферична аберація – сильніше заломлення променів, що йдуть через периферичні зони лінзи в порівнянні з тими, що пройшли через її центральні ділянки. В результаті сферичної аберації зображення деталей об'єкту стає нечітким, розпливчатим. Зменшити сферичну аберацію можна шляхом підбору розсіюючих і збірних лінз різних по кривизні.

Хроматична аберація – розкладання променів білого кольору на спектр, унаслідок неоднакового заломлення променів з різною довжиною хвилі. Для цього виду аберації характерне спотворення кольору і зменшення чіткості зображення. Виправлення хроматичної аберації можливе при поєднанні лінз, виготовлених з різних видів оптичного скла, що мають неоднакові показники заломлення. Цей принцип використовується при конструюванні об'єктивів мікроскопа. У зв'язку з цим розрізняють ахроматичні системи з меншим ступенем виправлення хроматичної аберації і апохроматичні, де остання виправлена більшою мірою.

Інші види аберації – кома, астигматизм, дисторсія мають менше значення в практиці мікроскопування

3) роздільна здатність– характеризує здатність лінз давати роздільне зображення найбільш дрібних деталей об'єкту. Межа дозволу – це найменша відстань між двома точками об'єкту, при якому вони сприймаються роздільно. Роздільна здатність для світлового мікроскопа приблизно рівна половині довжини хвилі джерела світла і складає приблизно 0, 2 мкм.