مقدمة في الفحص المجهري الضوئي

المجهر الضوئي هو أداة تستخدم لتكبير عينات البحث. المجاهر الضوئية هي أداة تحليلية لا تقدر بثمن لديها القدرة على السماح للباحثين العلميين بمشاهدة الأشياء بحجم 1000 ضعف حجمها الأصلي. كما سترى ، يعمل المجهر الضوئي عبر بعض المبادئ الأساسية للغاية ولكن له تطبيقات غير محدودة تقريبا لتصور العينات في المختبر.

كما يوحي اسمه ، يتطلب المجهر الضوئي مصدرا للضوء ينتج ضوءا يمكن تركيزه بواسطة عدسة مكثفة على العينة.

يصل الضوء الذي يضيء العينة إلى عدسة تعرف باسم العدسة الشيئية ، والتي تخلق صورة مكبرة مقلوبة أو مقلوبة رأسا على عقب. تعمل العدسة العينية ، أو العدسة العينية ، على تكبير الصورة ، والتي تتلقاها العين بعد ذلك. يمكن إدخال عناصر بصرية إضافية في مسار الضوء لتصحيح الصورة ، بحيث تراها العين في الاتجاه الصحيح. يشار إلى المجاهر التي تستخدم عدسات متعددة مثل تلك التي تراها هنا باسم المجاهر المركبة.

في المجهر المركب ، يتم حساب التكبير الكلي بضرب تكبير العدسة الشيئية في تكبير عدسة العين أو قطعة العين. مع عدسة موضوعية 40X وعدسة عينية 10X ، يكون التكبير الإجمالي 400X.

للمساعدة في تقدير حجم الكائنات الموجودة تحت المجهر ، يمكن استخدام شبكية العدسة ، وهي مقياس يتم إسقاطه فوق الصورة. عند التكبير الأعلى، ستمثل علامات التجزئة في شبكية العدسة مسافات أصغر، مما كانت عليه عند عرضها بتكبير أقل.

بالإضافة إلى التكبير ، هناك جانب آخر من بصريات المجهر وهو الدقة. تشير الدقة إلى أقصر مسافة قابلة للحل بين كائنين تحت النطاق. عندما تصبح رؤوس هذه الشخصيات أكثر وضوحا ، وتزداد الدقة ، تقل أقصر مسافة يمكن ملاحظتها بينهما.

تشمل المكونات الرئيسية للمجهر الضوئي الأهداف ، والعدسات ، ومرحلة العينة وحامل العينة ، ومصدر الضوء ، والحجاب الحاجز الميداني ، والمكثف والفتحة ، ومقابض التركيز الخشنة والدقيقة.

الأهداف هي المسؤولة عن معظم تكبير ودقة المجهر. يتم تثبيتها على قطعة أنف دوارة بطريقة تجعلها عند تغيير الأهداف ، يظل المستوى البؤري كما هو - وهي خاصية يشار إليها باسم parafocality. يمكن تمييز الهدف بالتكبير ، أو الفتحة العددية ، أو NA ، ونوع وسط الغمر المطلوب ، وسمك الغطاء الذي يجب استخدامه عند تركيب العينات ، ومسافة العمل - المسافة من طرف عنصر العدسة إلى المستوى البؤري في العينة.

الفتحة العددية ، مرة أخرى ، التي تعرف باسم NA ، هي مقياس لمدى قدرة هدف المجهر على جمع الضوء. تسمح أهداف NA العالية للضوء بزوايا مائلة بالمرور بينما تتطلب أهداف NA المنخفضة مزيدا من الضوء المباشر. يمكن حساب دقة الهدف من الفتحة العددية ، بالنظر إلى الطول الموجي للضوء.

مصدر الضوء ، والحجاب الحاجز الميداني ، والفتحة ، والمكثف كلها مسؤولة عن إنتاج الضوء وتوصيله إلى العينة.

عادة ما يكون مصدر الضوء عبارة عن لمبة هالوجين ذات جهد منخفض يمكن تعديلها للتحكم في شدة الضوء.

ثم يمر الضوء عبر مجموعة متنوعة من المرشحات إلى الحجاب الحاجز الميداني ، الذي يتحكم في منطقة العينة المراد إضاءةها.

التالي هو المكثف ، الذي يركز الضوء الساطع على العينة ، ويتم التحكم في مخروط الإضاءة حول العينة بواسطة المكثف ويجب تعديله اعتمادا على الهدف المستخدم.

لبدء استخدام المجهر الضوئي ، ضع عينة تحتوي على منطقة الاهتمام على مرحلة المجهر ، وقم بتوسيطها مباشرة فوق الهدف ، وثبتها في مكانها باستخدام مقاطع المسرح.

بعد ذلك ، قم بتشغيل مصدر الضوء وقم بالتبديل إلى الهدف الأقل قوة.

بعد ذلك ، قم بتركيز الهدف منخفض الطاقة عن طريق تحريكه في الاتجاه z باستخدام ضبط أولي لمقبض الضبط الخشن ، ثم تدوير مقابض الضبط الدقيقة لجعل الكائن في تركيز حاد. احرص على عدم الاصطدام بالشريحة أو المسرح بالهدف لأن ذلك قد يؤدي إلى إتلاف العدسة.

بعد ذلك ، حدد موقع منطقة الاهتمام من خلال النظر من خلال قطع العين أثناء ضبط المقابض لتحريك الشريحة في اتجاهين x و y. سينخفض حجم مجال الرؤية بشكل كبير كلما انتقلت من التكبير المنخفض إلى التكبير العالي.

يؤدي توسيط الهدف الأقل طاقة في منطقة الاهتمام قبل الانتقال إلى طاقة أعلى إلى زيادة فرص العثور على العينة المطلوبة بشكل كبير.

بمجرد تحديد موقع العينة عند طاقة منخفضة وتكون في بؤرة التركيز ، انتقل إلى هدف الطاقة الأعلى الذي سيتم استخدامه للحصول على الصور.

قم بتحسين جودة الإضاءة عن طريق ضبط الحجاب الحاجز الميداني أولا بحيث يكون الحجاب الحاجز نفسه خارج مجال الرؤية مباشرة.

بعد ذلك ، اضبط الحجاب الحاجز للمكثف بحيث تتطابق الإعدادات مع الفتحة العددية للهدف المستخدم.

أخيرا ، اضبط التركيز مرة أخرى. هذه المرة فقط باستخدام مقبض الضبط الدقيق.

أنت الآن جاهز لالتقاط صور لعينتك.

يتمتع الفحص المجهري الضوئي بالقدرة على تصور مجموعة واسعة من العينات ، وتوجد تكوينات مختلفة للمجهر المركب لتناسب العديد من التطبيقات المختلفة.

هنا ، ترى باحثا يستعد للعمل تحت المجهر الجراحي. يتم تعليق هذه المجاهر بشكل عام على ذراع متحرك وهي مجسمة ، مما يعني أنها تسمح للضوء بالمرور إلى المشاهد وكذلك كاميرا مثبتة على المجهر. يستخدم هذا المجهر الجراحي في إجراء زراعة الكلى في الفئران.

في هذا المقطع ، ترى باحثا يبحث من خلال مجهر تشريح ، بينما يختار يرقات ذبابة الفاكهة المثالية لمزيد من التشريح ، من أجل كشف عضلات جدار الجسم بحيث يمكن دراسة الوصلة العصبية العضلية.

هنا يمكنك أن ترى مجهر مركب مقلوب ، له هدف أسفل المسرح ، يتم إعداده لتقنية الحقن المجهري. يعد هذا الإجراء ، المعروف باسم النقل النووي للخلايا الجسدية ، طريقة مهمة لتوليد المعدلة وراثيا وإنشاء المستنسخة.

لقد شاهدت للتو مقدمة JoVE للفحص المجهري الضوئي.

في هذا الفيديو قمنا بمراجعة: ما هو المجهر وكيف يعمل ، ومكوناته العديدة ، وكيفية إجراء تعديلات عليها ، وكيفية الحصول على صور عالية الجودة. شكرا للمشاهدة!