Aký typ mikroskopu by som mal použiť na pozorovanie baktérií?
Ako presný nástroj na zväčšovanie a pozorovanie objektov môžu optické mikroskopy pozorovať rôzne typy vzoriek. Používatelia v odvetviach, ako je mikrobiálny výskum, výskum rastlín, výskum na zvieratách atď., potrebujú vidieť úroveň veľkosti baktérií. Aký mikroskop by sa teda mal používať pri pozorovaní takýchto vzoriek? Tento článok poskytuje podrobnú analýzu.
Odpoveď na túto otázku možno diskutovať z hľadiska veľkosti bakteriálnych buniek, ľudského oka a rozlíšenia mikroskopu.
1. Veľkosť bakteriálnych buniek je vo všeobecnosti v rozsahu mikrometrov, pričom ako príklad berieme Escherichia coli: dĺžka je približne 1 um a šírka je približne 0,5 um.
2. Rozlíšenie sa vzťahuje na najmenšiu vzdialenosť medzi dvoma objektmi, ktoré možno jasne rozlíšiť.
Rozlíšenie mikroskopu sa vzťahuje na minimálnu vzdialenosť medzi dvoma objektmi, ktorú možno jasne rozlíšiť po tom, čo mikroskop zväčší obraz.
Rozlíšenie prístroja sa vzťahuje na jeho schopnosť poskytovať informácie o mikroštruktúre meraného objektu. Čím vyššie rozlíšenie, tým podrobnejšie informácie budú poskytnuté. Prekročenie limitu zosilnenia sa nazýva neúčinné zosilnenie, ktoré nemôže poskytnúť viac informácií o jemných štruktúrach.
3. Rozlíšenie ľudského oka je 0,1 mm, čo znamená, že pri dostatočnom osvetlení a vzdialenosti 1 stopy je najmenšia vzdialenosť, ktorú ľudské oko dokáže rozlíšiť medzi dvoma bodmi, 0,1 mm .
4. Stručne povedané, na zistenie prítomnosti baktérií musí byť zväčšenie aspoň 0,1 mm ÷ 0,5 um=1000 ÷ 5=200-krát. Pri tomto zväčšení sú však pozorované baktérie (Escherichia coli) len malé bodky a aby bolo možné vidieť podrobnejšie informácie o štruktúre, je potrebné zvýšiť zväčšenie mikroskopu.
5. Rozlíšenie bežných optických mikroskopov je obmedzené vlnovou dĺžkou viditeľného svetla (390-770nm) a vo všeobecnosti nepresahuje 1000-násobok, čo je maximálne zväčšenie bežných optických mikroskopov. Zväčšenie presahujúce 1000-krát nemôže poskytnúť jemnejšiu štrukturálnu informáciu a spadá do rozsahu neúčinného zosilnenia.
6. Zväčšenie elektrónového mikroskopu môže dosiahnuť 800 000-násobok a jeho základný princíp je rovnaký ako u bežného optického mikroskopu, ktorý generuje elektrónové vlny s krátkou vlnovou dĺžkou prostredníctvom vysokého napätia.
Pri 400-násobnom priblížení (10x, 40x) baktérie sotva uvidíte, ale majú len veľkosť hrotu ihly, ako malé bodky. Na pozorovanie zvyčajne približujeme 1000-krát (10x, 100x) a v tomto čase je vzhľad baktérií stále viditeľný celkom jasne. Po špeciálnom zafarbení je jasne vidieť aj bičík. Ak chcete zväčšiť 1000-krát, musíte použiť lupu. Takzvané olejové zrkadlo má kvapnúť kvapku dechtu medzi šošovku objektívu a krycie sklo. Index lomu dechtu je vyšší ako index lomu vzduchu, takže je možné použiť väčšie zväčšenie.
10x a 40x znamená, že táto šošovka je zväčšená 10x a 40x. Zväčšenie okuláru vynásobené zväčšením šošovky objektívu udáva celkové zväčšenie mikroskopu. Okulár a objektív mikroskopu používaného na strednej škole sa dajú vymeniť a okulár je zvyčajne 5x alebo 10x. Okulár malého mikroskopu je zvyčajne len 10x, pomocou ktorého možno pozorovať Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis a Bacillus subtilis (používaný na pozorovanie spór).
