АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Тема: «Световая микроскопия. Новые направления и новое оборудование»

Аннотация (краткое содержание темы).

Развитие медицины в современной России сопровождается закономерным возникновением проблем перед врачом. Это лавинообразное возрастание фиксируемой медицинской информации, разработка и внедрение наукоёмких медицинских технологий, постоянно растущие требования пациентов к качеству медицинской помощи.

В связи с этим, растущая потребность в критической оценке медицинской информации с целью установления её надёжности и достоверности привела как организаторов здравоохранения, так и врачей к необходимости выработки концепции доказательной медицины. Доказательная медицина (англ. Evidence-based medicine — медицина, основанная на доказательствах) — подход к медицинской практике, при котором решения о применении профилактических, диагностических и лечебных мероприятий принимаются исходя из имеющихся доказательств их эффективности и безопасности, а такие доказательства подвергаются поиску, сравнению, обобщению и широкому распространению для использования в интересах больных (Evidence Based Medicine Working Group, 1993).

Неотъемлемой частью доказательной медицины и современной научной деятельности является фиксация информации о состоянии биологических объектов при воздействии на них тех или иных факторов. В качестве биологического объекта выступают как экспериментальные животные, на которых апробируют модели различных патологий и способов их лечения, так и пациенты, для подтверждения – действительно ли эффективен применяемый способ профилактики или лечения.

Одним из способов изучения биологических объектов является морфологическое исследование с помощью световой микроскопии.

Световая микроскопия – это изучение микрообъектов в проходящем или отраженном свете. Морфологическое исследование осуществляют с помощью специальных оптических приборов – микроскопов.

Основными характеристиками микроскопа являются разрешающая способность и контраст. Разрешающая способность – это минимальное расстояние, на котором находятся две точки, демонстрируемые микроскопом раздельно. Например, разрешение человеческого глаза в режиме наилучшего видения равно 0,173 мм. В световом микроскопе возможно различить две точки на расстоянии 0,2 мкм. Разрешение определяется длиной световой волны.

Контраст изображения – это различие яркостей изображения и фона. Если это различие составляет менее 3-4 %, то его невозможно уловить глазом. Тогда изображение останется невидимым, даже если микроскоп разрешает его детали. На контраст влияют как свойства объекта, которые изменяют световой поток по сравнению с фоном, так и способности оптики уловить возникающие различия в свойствах луча.

Возможности светового микроскопа ограничены волновой природой света. Физические свойства света – цвет (длина волны), яркость (амплитуда волны), фаза, плотность и направление распространения волны изменяются в зависимости от свойств объекта. Для повышения контрастности используют окрашивание объектов.

Ключевыми элементами микроскопов являются объектив и окуляр, закрепленные в тубусе на подставке.

Объектив микроскопа – представляет собой сложную оптическую систему, образующую увеличенное изображение объекта, и является основной и наиболее ответственной частью микроскопа. Микрообъектив создает действительное перевернутое изображение, которое рассматривается через окуляр. В простых микроскопах, как правило, используют два объектива – с увеличением на 10 и на 40. В более сложных микроскопах количество объективов больше, они закрепляются в виде так называемого револьвера. Как правило, это увеличения в 4, 10, 20, 40 и 100 раз. Объектив с кратностью увеличения в 100 раз используют при масляной иммерсии.

Окуляр – обращённая к глазу часть микроскопа, предназначаемая для рассматривания с некоторым увеличением оптического изображения, даваемого объективом микроскопа. Насадка, в которой крепится окуляр, может быть монокулярная (в простых микроскопах) – один окуляр, можно смотреть только одним глазом; бинокулярная – два окуляра, возможно смотреть обоими глазами; тринокулярная – имеются два окуляра для осмотра объекта исследования двумя глазами, а также дополнительный третий выход для крепления фото-видеодокументирующей системы.

Следует отметить, что в обычных микроскопах изображение получается плоскостное, несмотря на то, что в окуляры можно смотреть двумя глазами. Но существуют, так называемые стереомикроскопы, которые обеспечивают подлинно объёмное восприятие, изображения предмета образуют стереопару, что обеспечивает передачу объектов в соответствии с тем, как их раздельно видит правый и левый глаз человека. Такие микроскопы предназначены для исследования непрозрачных объектов с различной степенью отражающей способности и полупрозрачных объектов.

Кроме этого, в микроскопе имеются следующие компоненты – предметный столик, осветительная система и фокусирующая система.

Предметный столик служит длякрепления изучаемого объекта. Для удобства предметные столики оснащают специальными приспособлениями – препаратоводителями, что позволяет более точно перемещать предметное стекло.

Осветительная система состоит из источника света и дополнительных приспособлений, регулирующих световой поток. В самых простых микроскопах вместо источника света используют зеркало, которое направляет световой поток от внешних источников света. В современных микроскопах в качестве источника света используется галогенновая, светодиодная лампа или лампа накаливания. Дополнительное приспособление – это конденсор, который фокусирует рассеянный световой поток в более узкий и яркий. Также еще есть ирисовая диафрагма, для регуляции интенсивности светового потока.

Фокусирующая система представлена макро- и микровинтами для соответственно грубой и тонкой фокусировки и настройки резкости изображения. Эти винты могут располагаться коаксильно или раздельно.

Перед морфологом, изучающим различные объекты в микроскоп, стоят различные по уровню сложности и объемам исследования задачи.

Таким образом, по уровню сложности устройства бывают следующие типы микроскопов:

Учебные и рабочие микроскопы – предназначены для выполнения основных операций и, как правило, оснащены минимально достаточным для работы набором объективов и аксессуаров.

Лабораторные микроскопы – ориентированы на проведение наблюдений по стандартным методикам. В их комплектацию включены дополнительные объективы и приспособления, например мощные настраиваемые осветители, препаратоводители, измерительные устройства.

Исследовательские микроскопы – наиболее сложная и функционально наполненная модель. Сочетает в себе сбалансированные конструкторские и технологические решения по достижению наивысшего оптического качества изображения на микроскопе, использованию всех известных методик микроскопических анализов. Имеется конструктивная возможность применения специализированных устройств для реализации всех известных методов контрастирования, позволяет использовать широкую гамму микрообъективов, окуляров, светофильтров и др. Отличается тщательной сбалансированностью всех основных функциональных частей, таких как осветительные системы, система фокусирования (фокусировочный механизм), револьверное устройство, штатив, проекционная система, визуальная насадка (как правило, тринокулярная).

Исследовательская модель микроскопа идеально подходит для использования в качестве основы для микроскопного комплекса, когда микроскоп оснащается системами визуализации, системами отображения и регистрации информации, специализированным программным обеспечением.

Также еще различают прямые и инвертированные микроскопы.

В прямых микроскопах пучок свет идет снизу вверх, проходит через исследуемый объект и попадает в объектив, расположенный над объектом. Таких микроскопов большинство и в них можно наблюдать объекты, расположенные на предметных стеклах.

В инвертированных микроскопах свет идет сверху вниз, проходит через исследуемый объект и попадает в объектив, расположенный снизу под объектом. Такие микроскопы подходят для изучения как фиксированных объектов на предметных стеклах, так и живых объектов в жидких средах.

Различают следующие типы световой микроскопии:

обычную световую микроскопию, где источником освещения служит естественный или искусственный свет, и разрешение составляет 0,2мкм;

ультрафиолетовую микроскопию, где источником освещения являются ультрафиолетовые лучи, и разрешение составляет 0,1мкм;

флюоресцентную (люминесцентную) микроскопию, где регистрируется спонтанная или индуцированная флюоресценция исследуемых структур или флюорохромов, связанных с этими структурами;

фазово-контрастную микроскопию, при которой за счет специальной кольцевой диафрагмы происходит выявление фазовых изменений прошедшего через неокрашенный препарат света за счет изменения его амплитуды, т.е. яркости получаемого изображения;

темнопольную микроскопию, при которой свет подается на объект изучения сбоку, за счет чего поле выглядит темным, а мелкие частицы в препарате отражают свет, который далее попадает в объектив;

интерференционную микроскопию, которая является разновидностью фазово-контрастной микроскопии и позволяет различать у исследуемого объекта участки различной толщины и плотности;

поляризационную микроскопию, где через объект проходит поляризованный свет и в случае наличия структур, изменяющих ось вращения света, этот свет проходит через поляризатор, не пропускающий основной поток неизмененного поляризованного света;

конфокальную микроскопию, разновидность люминесцентной микроскопии, где регистрируется световой поток, идущий исключительно из фокальной плоскости объектива, а в качестве источника света применяются лазеры. Полученное изображение обрабатывается компьютером и получается четкая трехмерная картинка, позволяющая в подробностях рассмотреть мельчайшие детали клеток.

Для сохранения и дальнейшей обработки данных о строении исследуемых объектов используют системы фото-видеодокументации. Они представляют собой цифровые камеры, подключаемые к компьютеру и сопровождаемые пакетом прикладных программ от производителя для получения и анализа изображения.

Вопросы по теме занятия.

1.Осветить назначение и сущность световой микроскопии.

2.Рассказать и продемонстрировать основные элементы в устройстве микроскопа.

3.Кем и когда были изобретены первые микроскопы?

4.Представить классификацию микроскопов по их назначению в зависимости от сложности их устройства.

5.Представить виды световой микроскопии в зависимости от источника света.

6.Назвать наиболее современные виды микроскопии.

7. Раскрыть сущность и назначение фазово-контрастной микроскопии.

8. Раскрыть сущность и назначение темнопольной микроскопии.

9. Раскрыть сущность и назначение флюоресцентной микроскопии.

1. Раскрыть сущность и назначение конфокальной микроскопии.

2. Назвать основные характеристики микроскопов.

Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 578 | Нарушение авторских прав