Forskellige typer mikroskoper i biologi

Et mikroskop er en enhed, der gør det muligt for folk at se eksempler i detaljer for lille til det blotte øje at se. De gør dette ved forstørrelse og opløsning. Forstørrelse er, hvor mange gange objektet forstørres i synslinien. Opløsning er, hvor detaljeret objektet vises, når det ses. Mikroskoper er især nyttige i biologi, hvor mange biologer studerer organismer for små til at se uden hjælp. De kan bruge stereoskoper, sammensatte mikroskoper, konfokale mikroskoper, elektronmikroskoper eller nogen af ​​de specialiserede mikroskoper inden for hver kategori. Eksemplet under observation bestemmer det nødvendige mikroskop.

Stereoscope

Stereoskopet, også kaldet dissekeringsmikroskopet og stereomikroskopet, er et lysbelyst mikroskop, der tillader en tredimensionel visning af en prøve. Det gør det ved at bruge to okularer i forskellige vinkler, der egentlig kun er et par sammensatte mikroskoper. Billedet af prøven er også lateralt og oprejst. Stereoskoper har imidlertid lavere effekt sammenlignet med sammensatte mikroskoper. Billeder forstørres kun op til ca. 100x. Stereoscopes giver elever og forskere mulighed for at manipulere prøver under observation.

Compound

Ligesom stereoskoper lyseres sammensatte mikroskoper af lys. De giver en todimensionel visning af en prøve under observation, men kan have forstørrelser mellem 40x og 400x, med mere effektive versioner op til 2000x. Selv om forstørrelsen kan være høj, er opløsningen begrænset af lysets bølgelængde. Sammensatte mikroskoper kan ikke se detaljer under 200 nanometer fra hinanden. Uanset om sammensatte mikroskoper findes i mange biologi klasseværelser og forskningslaboratorier.

Confocal

Konfokale mikroskoper er også lette mikroskoper, men har fordelene ved både stereoskoper og sammensatte mikroskoper. Konfokale mikroskoper tillader høje forstørrelser af prøver med tredimensionale billeder. De har også højere opløsninger, der kan differentiere detaljer ned til 120 nanometer fra hinanden. Den mest almindelige type konfokalmikroskop er det fluorescerende mikroskop. Dette mikroskop bruger intenst lys til at excitere molekylerne i en prøve. Disse molekyler afgiver lys eller fluorescens, som observeres, hvilket giver mulighed for større forstørrelse og opløsning.

Transmissionselektronmikroskop

Det første elektronmikroskop var et transmissionselektronmikroskop (TEM) opfundet i Tyskland i 1931 af Max Knoll og Ernst Ruska. Det blev skabt som en måde at forstørre objekter på mere end hvad lysmikroskop kunne klare. Hvis lysmikroskoper kunne forstørre op til 1000x eller 2000x i bedste fald, kunne elektronmikroskopet forstørre objekter til 10.000x rækkevidde. En TEM arbejder ved at fokusere en stråle af enenergi-elektroner, der er stærke nok til at passere gennem en meget tynd prøve. De resulterende billeder ses derefter gennem elektrondiffraktion eller direkte elektronindstilling.

Scanning Electron Microscope

Der er uoverensstemmelse om, hvordan SEM blev opfundet, men den blev oprettet i begyndelsen af ​​1930'erne. Det var dog først i 1965, at Cambridge Instrument Company markedsførte den første SEM. Dette skyldtes kompleksiteten af ​​SEMs scanningsteknologi, som var mere kompliceret at udnytte end TEM. SEM arbejder ved at scanne en samples overflade med en elektronstråle. Denne stråle skaber forskellige signaler, sekundære elektroner, røntgenbilleder, fotoner og andre, som alle hjælper med at karakterisere prøven. Signalerne vises på en skærm, der kortlægger stikprøvenes materielle egenskaber.