באיזה מיקרוסקופ כדאי להשתמש כדי לראות תאי חיידקים?
כמכשיר דיוק להגדלה ותצפית על עצמים, מיקרוסקופים אופטיים שונים יכולים לצפות בסוגים שונים של דגימות. משתמשים בתעשיות כמו מיקרוביולוגיה, מחקר צמחים ומחקר בבעלי חיים צריכים לראות את רמת הגודל של החיידקים. לכן, כאשר צופים בדגימות כאלה, באיזה סוג של מיקרוסקופ יש להשתמש? מאמר זה מספק ניתוח מפורט.
ניתן לדון בתשובה לשאלה זו מהיבטים של גודל תא חיידק, עין אנושית ורזולוציית מיקרוסקופ.
1. גודלם של תאי חיידקים הוא בדרך כלל בטווח המיקרומטר, ניקח לדוגמא את Escherichia coli: האורך הוא בערך 1um והרוחב הוא בערך 0.5um.
2. רזולוציה מתייחסת למרחק הקטן בין שני אובייקטים שניתן להבחין בבירור.
הרזולוציה של מיקרוסקופ מתייחסת למרחק המינימלי בין שני עצמים שניתן להבחין בבירור לאחר הגדלה והדמיה.
הרזולוציה של מכשיר מתייחסת ליכולתו לספק מידע על מבנה המיקרו של האובייקט הנמדד. ככל שהרזולוציה גבוהה יותר, המידע הניתן מפורט יותר. מקדם ההגברה החורג ממגבלת ההגברה נקרא הגברה לא חוקית, שאינה יכולה לספק מידע נוסף על המבנה העדין.
3. הרזולוציה של העין האנושית היא 0.1 מ"מ, מה שאומר שתחת מספיק אור ובמרחק של 1 רגל, העין האנושית הממוצעת יכולה להבחין במרחק קטן של 0.1 מ"מ בין שתי נקודות .
4. לסיכום, כדי לראות נוכחות של חיידקים, ההגדלה חייבת להיות לפחות פי 0.1mm ÷ 0.5um=1000 ÷ 5=200 פעמים. אולם בהגדלה זו החיידקים (Escherichia coli) הנראים הם רק נקודה קטנה, ועל מנת לראות מידע מבני מפורט יותר, יש צורך להגדיל את הגדלה של המיקרוסקופ.
5. הרזולוציה של מיקרוסקופ אופטי רגיל מוגבלת באורך הגל של האור הנראה (390-770nm) ובדרך כלל אינה עולה על פי 1000, שהיא מגבלת ההגברה של מיקרוסקופ אופטי רגיל. הגדלה מעבר ל-1000 פעמים אינה יכולה לספק מידע מבני מפורט יותר, הנופל בטווח של הגברה לא יעילה.
6. ההגדלה של מיקרוסקופ אלקטרונים יכולה להגיע פי 800000, והעיקרון הבסיסי שלו זהה לזה של מיקרוסקופ אופטי רגיל, היוצר גלי אלקטרונים באורך גל קצר באמצעות לחץ גבוה.
על ידי התקרבות פי 400 (10x, 40x), אתה בקושי יכול לראות את החיידקים, אבל הם רק בגודל של קצה מחט, כמו נקודות קטנות. בדרך כלל, אנו עדיין מתקרבים עד פי 1000 (10x, 100x) לצורך התבוננות, ובזמן זה, עדיין ניתן לראות בבירור את הופעת החיידקים, גם לאחר צביעה מיוחדת של דגלים. כדי להגדיל פי 1000, אתה צריך להשתמש במראה שמן. מה שנקרא מראה שמן היא להפיל טיפה של שמן ארז בין עדשת האובייקטיב לזכוכית הכיסוי. מקדם השבירה של שמן ארז גבוה מזה של האוויר, כך שניתן להשתמש בהגדלה גדולה יותר.
פי 10 ו-40 מצביעים על כך שהעדשה מוגדלת פי 10 ו-40. ההגדלה של העינית מוכפלת בהגדלה של עדשת האובייקטיב כדי לקבל את ההגדלה הכוללת של מיקרוסקופ זה. ניתן להחליף את העינית והמטרה של מיקרוסקופ המשמש בחטיבת הביניים, והעינית היא בדרך כלל פי 5 או פי 10. העינית של מיקרוסקופ קטן היא בדרך כלל רק פי 10, והיא יכולה לבחון את Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis ו-Bacillus megalobus (המשמש לצפייה בנבגים).
