Mikroskop: Aplikácie a zdravotné výhody

Mikroskop je jedným z najdôležitejších lekárskych nástrojov. Preto je nevyhnutný na diagnostiku mnohých chorôb.

Čo je to mikroskop?

Mikroskop patrí medzi najdôležitejšie lekárske nástroje. Pomocou mikroskopu je možné zväčšiť veľmi malé objekty do takej miery, že je možné ich vizualizovať. Skúmané objekty majú zvyčajne veľkosť, ktorá je pod rozlišovacou schopnosťou ľudského oka. Technika, pri ktorej sa mikroskop používa, sa nazýva mikroskopia. Mikroskop je v medicíne obzvlášť dôležitý na vykonávanie rôznych vyšetrení. Okrem toho sa používa aj v biológii a materiálových vedách. Mikroskop je v podstate jeden z najdôležitejších vynálezov ľudstva. Pomocou tohto prístroja je teda možné objasniť rôzne vedecké a lekárske otázky. Pojem mikroskop alebo mikroskopia pochádza zo starogréčtiny. Zatiaľ čo Mikros preložený do nemčiny znamená „veľmi malý“, Skopie znamená „pozrite sa na“.

Formy, druhy a druhy

Rozlišuje sa medzi rôznymi typmi mikroskopov. Jedná sa o svetelný mikroskop, elektrónový mikroskop, ako aj mikroskop so skenovacou sondou. Najstaršia a najznámejšia technika predstavuje svetelnú mikroskopiu. Začali to okolo roku 1595 holandskí brúsky na okuliare a technici šošoviek. Vo svetelnej mikroskopii sa na objekty pozerá cez jednu alebo niekoľko sklenených šošoviek. Maximálne rozlíšenie klasického svetelného mikroskopu závisí od vlnovej dĺžky použitého svetla. Existuje limit asi 0.2 mikrometra. Názov tohto limitu je Abbeho limit. Takto opísal príslušné zákony nemecký fyzik Ernst Abbe (1840-1905). Od 1960. rokov sa vyvíjali aj mikroskopy, ktoré presahovali Abbove limity rozlíšenia. Ešte vyššie rozlíšenie je možné pomocou elektrónových mikroskopov. Tieto nástroje boli vyrobené v 1930. rokoch 1906. storočia. Vynálezcom elektrónového mikroskopu bol nemecký elektrotechnik Ernst Ruska (1988-XNUMX). Elektrónové lúče majú kratšiu vlnovú dĺžku ako svetlo, čo umožňuje presnejšie pozorovanie. Týmto spôsobom mala medicína aj biológia k dispozícii ešte lepšie možnosti vyšetrenia, pretože pomocou elektrónového mikroskopu mohli skúmať objekty, kde to už pomocou svetelného mikroskopu nebolo možné. Tie obsahujú vírusy, prióny, chromatín a DNA. Ďalším variantom mikroskopu je mikroskop s atómovou silou. Vyvinuli ju v roku 1985 Gerd Binnig, Christoph Gerber a Calvin Quate. Tento špeciálny skenovací mikroskop je vybavený jemnými ihlami, ktoré sa používajú na skenovanie povrchov. Jeho fungovanie je preto založené na inom princípe. Používanie svetelných mikroskopov, mikroskopov so skenovacou sondou a elektrónových mikroskopov sa uskutočňuje v mnohých rôznych variantoch. Napríklad existuje mikroskop s magnetickou rezonanciou Röntgen mikroskop, ultrazvuk mikroskop, neurónový mikroskop, ako aj mikroskop s héliovými iónmi.

Štruktúra a prevádzka

Štruktúru konvenčného mikroskopu tvorí stojan pripevnený k ťažkej základni, ktorá poskytuje stabilitu prístroja. Generovanie svetla prebieha na dne elektrickým zdrojom svetla alebo zrkadlom. Pomocou nastaviteľného membrána, známy ako kondenzátor, môže byť svetlo nasmerované zdola cez otvor umiestnený v stolíku na podložné sklíčko. Objekt, ktorý sa má preskúmať, sa umiestni do podložného sklíčka. Aby sa zabránilo rozmazaniu obrazu, stabilitu zabezpečujú dva kovové spony. Ďalšou dôležitou súčasťou mikroskopu je optický prístroj. Patria sem rôzne objekty s niekoľkými faktormi zväčšenia, ktoré sa nachádzajú na otočnej veži. Zväčšenie je zvyčajne 4x, 10x alebo 40x. Okrem toho sú k dispozícii aj 50x a 100x objektívy. Pomocou zrkadla, ktoré je umiestnené na statíve, si svetlo nájde cestu k trubici. Potom spadne do okuláru, cez ktorý je možné objekt vidieť. Činnosť svetelného mikroskopu sa vykonáva sledovaním objektu v protisvetle. Svetlo, ktoré sa tiež označuje ako svetelná dráha, začína u zdroja svetla pod nosičom predmetov. Objekt je preniknutý svetlom, čo vedie k skutočnému strednému obrazu s objektívom vo vnútri trubice. Okulár mikroskopu funguje ako zväčšovacie sklo a opäť vytvára výrazne zväčšený virtuálny medziobraz.

Lekárske a zdravotné výhody

V medicíne má použitie mikroskopu zásadný význam. Primárne sa používa na hodnotenie vzoriek tkanív, mikroorganizmov, krv komponenty a bunky. Najmä identifikácia patogény ako baktérie alebo plesne sú často nevyhnutné na uskutočnenie vhodných opatrení terapie. Pomocou mikroskopických vyšetrení môžu lekári zistiť určité patogény. Za týmto účelom boli infikované vzorky ako napr krv, výlučky rán alebo hnis sa skúmajú pod svetelným mikroskopom na stanovenie pôvodcu baktérie. Avšak vírusy je ťažko detekovateľný svetelným mikroskopom. To je možné iba pomocou elektrónového mikroskopu. Mikroskopické vyšetrenia tiež zohrávajú dôležitú úlohu pri včasnom odhalení rakovina. V tomto prípade sa vzorky tkaniva odobraté z a biopsia alebo sa pomocou prístroja vyšetria bunkové stery na objasnenie podozrivého rakovina. Mikroskop však poskytuje cenné informácie aj po chirurgickom odstránení nádoru. Okrem iného sa ním dá určiť typ rakovina zúčastnené a či je nádor agresívny alebo skôr pomaly rastúci. Špeciálne lekárske vyšetrenia mikroskopom sa vykonávajú v patologických laboratóriách špecializovaných na túto diagnostiku.