Szójegyzék:

• A polarizált fény fényhullámok, amelyek egy irányban rezegnek.

• A fényhullám olyan elektromos és mágneses sugárzás, amelynek rezgéssíkja merőleges a hullám terjedési síkjára.
• A polarizátor (Nicol I) olyan eszköz, amely csak teljesen vagy részben polarizált fényt enged át. Úgy tervezték, hogy polarizált fényt továbbítson (át) a vizsgált átlátszó tárgyra, és levágja (szórja) a nem polarizált fényt (természetes fény, mesterséges fény, beleértve a mikroszkóp megvilágító sugárzását is). A polarizátoron áthaladó fény intenzitása a polarizátor és az analizátor polarizációs síkjai közötti szög koszinuszának négyzetével arányosan esik (Malus törvénye):

Ahol: I a polarizátoron való áthaladás előtti intenzitás, I a fény intenzitása a polarizátoron való áthaladás után, φ a polarizált fény polarizációs síkjai és a polarizátor közötti szög.

• Analizátor (Nicol II) - egy polarizátorhoz hasonló eszköz, de polarizált fény elemzésére tervezték.

Az analizátor elforgatása a polarizátorhoz képest ϕ szöggel. A fény intenzitását a piros nyíl mutatja.

• A kompenzátor egy olyan eszköz, amely meghatározza mennyiségi jellemzők polarizáció. A nagy kontrasztú látható képet színes képpé alakítja bizonyos hullámhosszok fehér fényben történő csillapításával.
• A lineárisan polarizált fény olyan fény, amelynek rezgéssíkja egy irányban határolt és egy síkban terjed.
• A fényhullám oszcillációinak fázisa matematikai szempontból a fényhullámfüggvény argumentuma, azaz ωt+φ 0 a sin(ωt+φ 0) függvényben. Fizikailag ez egy bizonyos elektromágneses állapot egy bizonyos időpontban.

• A hullámhossz két legközelebbi pont közötti távolság, amelyek ugyanabban a fázisban vannak.

• A visszaverődés a hullám irányának változása. Teljes tükröződés a hullám törésszögének 90°-nál kisebb változását nevezzük.

• A fénytörés egy hullám irányának változása két közeg határán. A kettős törés az anizotrop közegben lévő egy fénysugár két sugárnyalábra való felosztása.

4. ábra - Sugártörés az izlandi spark kristályában.

• A dikroizmus egy anyag részleges fényelnyelése annak polarizációjától függően.

• Az interferencia a fényintenzitás változása, amikor két vagy több fényhullám kerül egymásra.

• A fénysugarak útjában lévő különbség egy olyan érték, amely a fény sebességének lassulását jellemzi átlátszó anyagon való áthaladáskor. Az útkülönbséget a fény által vákuumban megtett távolságban mérjük annyi ideig, amennyi a vizsgált anyagban való áthaladáshoz szükséges a tér vizsgált pontjain.

• A konoszkópia egy módszer az anizotróp objektumok optikai tulajdonságainak tanulmányozására a polarizált fény konvergáló sugaraiban. A konoszkópia során a zavarmintázat változásait figyeljük az analizátor elforgatásakor. Az analizátor és a polarizátor egymáshoz viszonyított elforgatásával a kutató konoszkópikus alakzatokat figyel meg a mikroszkópon keresztül, amelyek izogírokból (ezek sötét sávok, amelyek a fényhullámok oszcillációs irányának felelnek meg a polarizátorban) és izokrómokból (ezek különböző interferencia sávok) állnak. színek, amelyek megfelelnek a sugarak mozgási irányainak egy kristályban azonos útkülönbséggel).

• Az ortoszkópia egy módszer az anizotrop tárgyak optikai tulajdonságainak tanulmányozására párhuzamos polarizált fénysugarakban.

• A pleokroizmus egyes anizotróp tárgyak megfigyelt színének megváltozása a látószög változásával (a kristályok színének megváltozása az asztal elforgatásakor).

A polarizáló mikroszkóp egy olyan mikroszkóp, amelyet az anizotróp közegen áthaladó polarizált fény kettős törésének tanulmányozására terveztek.

Az első polarizációs mikroszkópot 1863-ban Henry Clifton Sorby tervezte, és az általunk megszokott optikai mikroszkóptól két Nicol prizmával tért el az optikai útvonalon. A Nicol prizma csak egy irányban és egy síkban bocsátja át önmagán keresztül a fényt, vagyis sík polarizált fényt, a többi fény, amely ezekbe a prizmákba kerül, teljesen visszaverődik és szétszóródik. Ezek a prizmák szerkezetileg nem különböznek egymástól, és polarizátorként (analizátorként és polarizátorként) működnek. Ha az analizátor polarizációs síkját 90°-kal elforgatjuk a polarizátor polarizációs síkjához képest, a kutató megfigyeli egy kettőstörő objektum polarizációs mintáját, és minden olyan objektum elsötétül, amelyik nem rendelkezik kettős töréssel. A modern mikroszkópokban beszerezni több Tájékoztatásul DIC prizmák (a dombormű és a polarizációs mintázat kombinálása, színtelen minták vizsgálatához), kompenzátorok (kvantitatív polarizációhoz), kerekasztal (pleokroizmus tanulmányozásához) és egyszerű polaroidok egyszerű megfigyelésekhez (például biológiában és orvostudományban) használható.

A polarizációt leggyakrabban a krisztallográfiai mikroszkópokban alkalmazzák, ahol az anizotróp objektumok tulajdonságait konoszkópiával és ortoszkópiával lehet meghatározni. Ügyeljen a konoszkópia és az ortoszkópia közötti hasonlóságokra és különbségekre: a fénysugár áthalad a polarizátoron (1), korlátozza a rekeszmembrán (2), áthalad a kondenzátorlencséken (3); analizátor (amely megfordítja a kutatót) (8) és kompenzátorok (7).

1. ábra - Polarizációs mikroszkóp vázlata: a) Ortoszkópia b) Konoszkópia

Jelmagyarázat: 1 - polarizátor, 2,6 - membránok; 3 - kondenzátor; 4 - gyógyszer; 5 - lencse; 7 - kompenzátor; 8 - analizátor; 9 - Bertrand lencse; 10 - a szemlencse fókuszsíkja; 11 - szemlencse.

A megfigyelt kép konoszkópikus figurákból áll. konoszkópos figurák - izogírokból (ezek sötét egyenes vagy ívelt csíkok, amelyekben az oszcilláció irányai párhuzamosak a nikolok fő szakaszaival) és izokrómokból (különböző interferencia színekkel festett csíkok. Mindegyik csík megfelel a csíkok irányának) kettős törés során keletkező sugarak, amelyek útkülönbsége azonos).

Mondjunk egy példát: az optikai tengelyre merőlegesen metszett egytengelyű kristály lapjain egy kereszt és koncentrikus izokróm gyűrűk formájú izogírát fogunk látni, lásd az ábrát. 5.

5. ábra - A) Egytengelyű kalcit ásvány konoszkópos ábrái B) Biaxiális flogopitásvány behelyezett kompenzátorral.

A kapott interferenciamintázat jellege szerint mérjük a kettős törés értékét, a polarizációs sík elfordulási szögeit, az extinkciós szögeket, az optikai tengelyek számát és egyéb jellemzőket. Mindezek a jellemzők egyértelművé teszik, hogy a kutató melyik kristályt, annak szerkezetét figyeli meg. Az olyan mikroszkópokat, mint a BX53P és a H600P, ásványtanhoz és krisztallográfiához tervezték. A legjobb feszültségmentes optikával és modern berendezéseken készült kompenzátorokkal vannak felszerelve, amelyek kiküszöbölik a holtjátékot és a hézagokat a mikroszkópba való beszereléskor.

A kettős törést nemcsak a krisztallográfiában alkalmazzák, hanem az orvostudományban, a biológiában, a törvényszéki orvostudományban és a metallográfiában is, mert fontos, hogy a kutatók gyorsan és pontosan elkülönítsék a vitaminokat, savakat, ásványi anyagokat, izotróp tárgyakban lévő feszültségeket, nem fémes zárványokat az eredeti mintában, és mások. Például a szövettani és citológiai mikroszkópok polarizátorokkal vannak felszerelve különféle objektumok észlelésére. Körülbelül 2,4 mikron átmérőjű kerek tárgyak, lipoidok és cseppek, keresztezett polarizátorokkal a máltai kereszt interferenciamintáját alkotják. Nem minden anyag ugyanolyan fénytörési tulajdonságokkal rendelkezik különböző hőmérsékletek, így például megkülönböztethetünk 1) olyan anyagokat, amelyek hűtve anizotróp tulajdonságokat szereznek, és melegítéskor elvesztik azokat: koleszterin és észterei 2) hevítéskor nem veszítik el anizotróp tulajdonságaikat: cerebrozidok, foszfatidok, mielinek. A tulajdonságok ilyen változatossága annak köszönhető, hogy az anyag képes fenntartani a kristályszerkezetet, tk. Ez okozza a kettős törést. Az anizotróp tárgyakat polarizáló mikroszkópban megfigyelve és koncentrációjukat meghatározva olyan betegségeket diagnosztizálhatunk, mint: ízületi gyulladás, érelmeszesedés, lipoiduria, cilinuria és lipidózis a lipidek fénye keresztezett polarizátorokkal, valamint köszvény, urolithiasis, szelikózis és azbeszt kristályok segítségével. karbamid, szilícium-dioxid és azbesztszálak, ill. Szövettan és citológia számára fejlesztették ki a BX46 mikroszkópot, amely alacsony tárgyasztallal, erős megvilágítóval és állítható magasságú csővel van felszerelve, amely megmenti a kutató hátát a felszívódástól.

Az izotróp tárgyaktól eltérő színezés polarizált fényben: keményítő, cellulóz, egyes savak, C-vitamin, ezért a farmakológiai és gyógyszerészeti mikroszkópokat is polarizátorral kell ellátni. Egy farmakológiai mikroszkóp CX43 és BX43, illetve egyéb modelleket egyaránt tartalmaz, mert évről évre több kutatás folyik ezen a területen, és az új kutatási objektumok más megközelítést igényelnek.

A kriminalisztikai tudományban fontos megkülönböztetni a kvarcszemcséket és más ásványokat a szerves anyagoktól és egyéb anyagoktól, amelyek a tetthelyen fellelhetők, ezért a mikroszkópot visszavert fénnyel kell ellátni, hogy átlátszatlan tárgyakat is láthasson. A BX53M mikroszkóp kriminalisztikai célra alkalmas, mivel nem csak egy erős áteresztett fényforrással van felszerelve, hanem ugyanazzal a nagy teljesítményű visszavert fény megvilágítóval is, és a mikroszkóp munkatávolságát növelő betétek lehetővé teszik a nagyon nagy tárgyak tanulmányozását. hosszas előzetes előkészítés nélkül.

A metallográfiában is alkalmazzák a polarizáló mikroszkópokat, de az ilyen vizsgálatokhoz elegendő az anizotróp objektumok jelenlétének vagy hiányának ismerete, valamint térbeli eloszlásuk. Az ilyen objektumok osztályozására és számlálására alkalmasak a VHX6000, BX53P Stream-mel szerelt mikroszkópok a metallográfiában.

Fáziskontraszt mikroszkópos módszer

A legtöbb sejtszerkezet kevéssé különbözik a fény törésmutatójában, az egymástól és a környezettől érkező sugarak elnyelésében. Az ilyen komponensek tanulmányozásához módosítani kell a megvilágítást (a kép tisztaságának elvesztésével), vagy speciális módszereket és eszközöket kell alkalmazni. A fáziskontraszt mikroszkópia az egyik ilyen módszer. Széles körben használják a sejtek létfontosságú tanulmányozásában. A módszer lényege, hogy a gyógyszer különböző elemeinek törésmutatóinak igen kis eltérései mellett is a rajtuk áthaladó fényhullám eltérő fázisváltozásokon megy keresztül. Ezeket a fázisváltozásokat, amelyek közvetlenül sem a szemnek, sem a fényképészeti lemeznek nem láthatók, egy speciális optikai eszköz a fényhullám amplitúdójának változásaivá alakítja át, azaz olyan fényerő-változásokká, amelyek már láthatóak a szemnek, vagy amelyeket a képen rögzítenek. fényérzékeny réteg. Az így kapott látható képen a fényesség eloszlása ​​(amplitúdói) reprodukálja a fázisdomborulatot. Az így kapott képet fáziskontrasztnak nevezzük. Az objektumok sötétnek tűnhetnek világos háttér előtt (pozitív fáziskontraszt), vagy világosak sötét háttér előtt (negatív fáziskontraszt).

Interferencia kontraszt módszer (interferencia mikroszkóp)

Az interferencia-kontraszt módszere hasonló az előzőhöz - mindkettő a mikrorészecskén áthaladó és azt áthaladó sugarak interferenciáján alapul. A megvilágítóból származó párhuzamos fénysugarak két sugárra szakadnak, és belépnek a mikroszkópba. Az egyik kapott nyaláb a megfigyelt részecskén keresztül irányul, és az oszcillációs fázisban változásokat észlel, a másik pedig megkerüli a tárgyat a mikroszkóp ugyanazon vagy további optikai ága mentén. A mikroszkóp okuláris részében mindkét nyaláb újra összekapcsolódik és interferál egymással. Az interferencia hatására egy kép épül fel, amelyen a cella különböző vastagságú vagy eltérő sűrűségű szakaszai kontraszt tekintetében eltérnek egymástól. Az interferencia-kontraszt módszert gyakran használják más mikroszkópos módszerekkel, különösen a polarizált fényben történő megfigyeléssel együtt. Használata ultraibolya mikroszkóppal kombinálva lehetővé teszi például a tartalom meghatározását nukleinsavak a tárgy teljes száraz tömegében.

Polarizációs mikroszkóp

A polarizációs mikroszkópia olyan polarizált fényben történő megfigyelési módszer, amely izotrópiával, azaz izotrópiával rendelkezik. a szubmikroszkópos részecskék rendezett orientációja. A polarizáló mikroszkóp kondenzátora elé egy polarizátort helyeznek el, amely meghatározott polarizációs síkú fényhullámokat továbbít. Az előkészítés és a lencse után egy analizátor kerül elhelyezésre, amely azonos polarizációs síkkal képes fényt továbbítani. Ha ezután az analizátort 90o-kal elforgatják az elsőhöz képest, nem fog áthaladni a fény. Abban az esetben, ha az ilyen keresztezett prizmák között van egy objektum, amely képes polarizálni a fényt, akkor az egy sötét mezőben világít. Polarizáló mikroszkóp segítségével ellenőrizhető például a micellák orientált elrendezése sejtfal növények.

Polarizációs mikroszkóp— a morfológiai kutatások egyik rendkívül hatékony módszere, amely széleskörű lehetőséget kínál a biológiai struktúrák azonosítására, ami a hozzáférhetőséggel és viszonylagos egyszerűséggel párosulva meghatározza annak magas értékét. A módszer nemcsak a készítmény szövettani szerkezetének, hanem egyes hisztokémiai paramétereinek vizsgálatát is lehetővé teszi. A XX. század 40-50-es éveiben. A polarizációs mikroszkópiát ultrastrukturális módszernek tekintették, mivel lehetővé tette a szövetek ultrastrukturális képességeinek vizsgálatát.

A polarizációs mikroszkópiát olyan szövettani struktúrák tulajdonságainak tanulmányozására tervezték, amelyek kettős törés (anizotropia) képességgel rendelkeznek - a fénynyaláb bifurkációja, amikor az anizotrop közegen halad át. Az anizotróp közegben lévő fényhullám két hullámra bomlik, az elektromágneses hullámok egymásra merőleges oszcillációs síkjával. Ezeket a síkokat polarizációs síknak nevezzük. A polarizált fény abban különbözik a közönséges (polarizálatlan) fénytől, hogy az utóbbiban a fényhullám-oszcillációk különböző síkban, míg a polarizált fényben csak egy bizonyos síkban lépnek fel.

A polarizáció hatásának polarizációs mikroszkópban történő létrehozásához két polaroidot használnak. Az első, amelyet polarizátornak neveznek, a mikroszkóp megvilágítója és a szövettani preparátum közé, a második polaroid, amely a szövettani preparátum és a kutató szeme között helyezkedik el, az analizátor. Mind a polarizátor, mind az analizátor optikailag pontosan ugyanaz a polarizáló szűrő, ezért felcserélhetők (ha a mikroszkóp kialakítása ezt lehetővé teszi). Korábban az izlandi spárból készült Nicol, Ahrens vagy Thomson prizmákat használták a polarizációs mikroszkópiához. Ezek a prizmák korlátozott fénytörési szöggel rendelkeztek. Jelenleg ehelyett lapos polarizációs szűrőket használnak, amelyek széles mező polarizált fényt állítanak elő.

A polarizált fény létrejöttében döntő szerepet játszik a polarizátor és az analizátor relatív helyzete a mikroszkóp optikai tengelyéhez képest. Ha úgy vannak orientálva, hogy mindkettő ugyanabban a síkban sugározza át a polarizált fényt, pl. amikor a polarizációs síkjaik egybeesnek, mindkét polarizációs szűrő képes polarizált fényt átengedni; a mikroszkóp látómezeje ilyenkor világos (1a. ábra).

Rizs. 1 Emberi tüdő előkészítése világos mezőben, OlympusCX41, 10x objektív

Ha a polarizációs szűrők polarizációs síkjai egymásra merőlegesek (ezt úgy érjük el, hogy az analizátort 90°-kal elforgatjuk a mikroszkóp optikai tengelye körül), akkor a polarizált fény nem megy át, és a kutató sötét látómezőt lát (1. . 2).

Ha a polarizátort forgása közben 360°-kal elforgatjuk, a látómező kétszer teljesen elsötétül és kétszer teljesen megvilágosodik. Korábban Bernauer kompenzációs szűrőket használtak, amelyeknél a sötétített látómező vöröses árnyalatú ( U-TP530 ). Ha fekete tükörszűrőket alkalmaz, a sötétített látómező nem tűnik teljesen sötétnek, hanem gyengén megvilágítottnak.

2. ábra Humán tüdő előkészítése polarizált fényben, 10x objektív

Azokban az esetekben, amikor a polarizáló szűrők keresztezett helyzetével (azaz ortoszkópiában) a szövettani mintában lévő anizotróp anyagokat találjuk a polarizált fény útján, ezek az anyagok a polarizált fényt két, egymásra merőleges fénysíkú sugárnyalábra osztják. hullám oszcillációk. A polarizációs síkkal egybeeső oszcillációs síkkal rendelkező fénysugarak áthaladnak az analizátoron, a merőlegesen pedig levágódnak, aminek következtében a kutató szemébe és a kamerába jutó fényáram intenzitása csak a fele az intenzitásnak. a kezdeti fénysugár. A leírt folyamatok eredményeként a két keresztezett polarizátor között elhelyezkedő anizotróp anyagok sötét háttér előtt világosan világító objektumok formájában láthatók. Ebben az esetben azok az izotróp struktúrák, amelyek nem rendelkeznek kettős törés képességgel, sötétek maradnak.

Ez is befolyásolja a választást polarizációs mikroszkópos kamerák. Mivel a feladat a kis fényjelek sötét háttér előtti rögzítése, a fényes terű mikroszkópiához általában nem elegendő egy kamera a fényképezőgép alacsony érzékenysége és a felvétel során keletkező nagy mennyiségű zaj miatt. Polarizációs mikroszkópos fényképezéshez nagy érzékenységű és pontos színvisszaadású kamerára van szüksége a mikroszkópiához. Célszerű CCD-mátrixon alapuló kamerákat ( , VZ-CC50S) használni, azonban jelenleg a Sony IMX sorozatú CMOS mátrixokon ( ) alapuló kamerákhoz is használhat költségvetési opciókat.

A biológiai szövetek elegendő számú anizotróp struktúrát tartalmaznak: az izmok kontraktilis apparátusának elemeit, amiloidot, húgysavat, kollagénképződményeket, néhány lipidet, számos kristályt stb.

Az anizotróp tárgyban széthasadt és az analizátoron áthaladó fénysugarakat egyenlőtlen hullámterjedési sebesség jellemzi. Ennek a különbségnek a nagyságától függően (más néven a fénysugár késleltetésének mértéke) és az analizátorban tapasztalható fényelnyelés különbségei miatt az anizotróp tárgyak fénye lehet fehér vagy színes. Ez utóbbi esetben a dikroizmus jelenségéről beszélünk ( kettős felszívódásÉN). A színhatások a vizsgálatban a polarizáció területén például sok kristályt adnak.

A kettős törés folyamata fokozható bizonyos színezékek alkalmazásával, amelyek molekulái az anizotrop struktúrákra lerakódva képesek orientálódni. Az anizotrópia hatását eredményező hisztokémiai reakciókat topooptikai reakcióknak nevezzük (Romhányi G.). Az ilyen reakcióknak két típusa van - additív és inverz. Additív reakciók esetén a fénysugár késleltetése növekszik, amit pozitív anizotrópiának neveznek, inverz reakciók esetén csökken - negatív anizotrópia.

KÉSZÜLÉK ÉS BERENDEZÉS

A polarizáló mikroszkópiát speciális polarizáló mikroszkópokkal végezzük. Példaként megnevezhetjük az importált mikroszkópokat,. A legtöbb modern optikai mikroszkóp a polarizációs mikroszkóphoz szükséges tartozékokkal van felszerelve.

Polarizációs mikroszkópiához bármilyen laboratóriumi és kutatási minőségű fénymikroszkóp alkalmazható. Elegendő két polarizáló szűrő, amelyek közül az egyik polarizátorként működik a fényforrás és a minta közé, a másik pedig, amely elemző szerepet tölt be, a minta és a kutató szeme közé. A polarizátor beépíthető a kondenzátorba, vagy alatta a terepi membrán fölé, az analizátor pedig a revolvernyílásba vagy egy közbenső betétbe helyezhető.

ábrán. A 3. ábra egy polarizáló mikroszkóp sematikus diagramja. A polarizáló mikroszkóp az összes fénymikroszkópra jellemző komponenseken kívül két polarizáló szűrővel (egy polarizálóval, amely általában a kondenzátor alatt van elhelyezve, és egy analizátorral, amely a szemlencsében található), valamint egy kompenzátorral rendelkezik. Az analizátornak szükségszerűen forognia kell, és a forgás mértékének meghatározásához megfelelő beosztású skála szükséges.

A polarizáló mikroszkóp fényforrást használ, amely biztosítja nagy sűrűségű fénysugár. Ilyen forrásként egy 100 W-os, 12 V feszültségű lámpa javasolt, bizonyos típusú kutatásokhoz monokromatikus fény szükséges. Erre a célra egy fém interferenciaszűrőt használnak, amelyet legjobban a tükör fölé helyezni. A fényszóró mattüveg a polarizátor elé kerül, azaz. között és a fényforrás között, de semmi esetre sem a polarizátor után, mivel ez sérti a polarizáló szűrő funkcióját.

Korábban belső feszültség nélküli akromatikus objektíveket használtak polarizációs mikroszkópiához, de ezek ma már ritkák. A mai napig a polarizációs mikroszkópban csak tervszerű akromatikus objektíveket használnak, amelyeknek nincs belső feszültsége. Az apokromatikus lencsék csak olyan esetekben használhatók, amikor a mikrofotózáshoz normál színvisszaadás szükséges.

A polarizáló mikroszkópok forgó tárgyasztallal vannak felszerelve, melynek helyzete az optikai tengelyhez képest változtatható. Az asztal elfordulási szögét a kerületén jelölt fokskálával mérjük. Biztosításának egyik előfeltétele hatékony alkalmazása A polarizációs mikroszkópia a forgó fokozat gondos központosítása a központosító csavarok segítségével.

A polarizáló mikroszkóp fontos eleme az objektív és az analizátor között elhelyezett kompenzátor, általában a mikroszkóp csőben. A kompenzátor speciális gipszből, kvarcból vagy csillámból készült lemez. Lehetővé teszi a megosztott fénysugarak nanométerben kifejezett útjának különbségének mérését. A kompenzátor működését az biztosítja, hogy képes megváltoztatni a fénysugarak útjában a különbséget, nullára csökkenteni vagy maximumra növelni. Ezt úgy érik el, hogy a kompenzátort az optikai tengely körül forgatják.

A MIKROSZKÓPIA MÓDSZERE POLARIZÁLT FÉNYBEN

Kényelmesebb a polarizációs mikroszkópiát elsötétített helyiségben végezni, mivel a kutató szemébe belépő fényáram intenzitása az eredetihez képest kétszeresére csökken. A mikroszkóp megvilágítójának bekapcsolása után először a polarizátor vagy analizátor elforgatásával érjük el a látómező lehető legfényesebb megvilágítását. A polarizációs szűrők ezen helyzete megfelel a polarizációs síkjuk egybeesésének. A gyógyszert a tárgyasztalra helyezzük, és először világos mezőben tanulmányozzuk. Ezután a polarizátor (vagy analizátor) elforgatásával a látómező a lehető legnagyobb mértékben elsötétül; a szűrőnek ez a helyzete megfelel a polarizációs síkok merőleges elrendezésének. Az anizotrópia hatásának feltárásához össze kell kapcsolni egy anizotróp tárgy polarizációs síkját a polarizált fény síkjával. Tapasztalatilag ezt úgy érik el, hogy a tárgyasztalt elforgatják az optikai tengely körül. Ha a polarizációs mikroszkópiához fénymikroszkópot használnak, amely nem rendelkezik forgatható tárgyasztallal, akkor a szövettani mintát kézzel kell elforgatni. Ez elfogadható, de ebben az esetben lehetetlen végrehajtani bizonyos fajták polarizáló mikroszkóp, igénylő számszerűsítése(a kettős törés előjelének meghatározása, a fénysugarak útjában a különbség nagysága).

Ha a vizsgált készítményben az anizotróp tárgyak rendezetten vannak elrendezve (például harántcsíkolt izomrostok anizotróp korongjai), célszerű azokat a színpad rögzített helyzetében tanulmányozni, ahol ezek a tárgyak a maximális fényt adják a sötétben. háttér. Ha azonban az anizotróp szerkezetek véletlenszerűen vannak elrendezve a készítményben (például kristályok), akkor vizsgálatuk során folyamatosan forgatni kell az objektumtáblát, elérve az objektumok egyik vagy másik csoportjának fényét.

A topooptikus reakciók alaposabb elemzéséhez és értékeléséhez ismerni kell a kettős törés relatív előjelének, a sugarak útjában lévő különbség nagyságának és a törésmutatónak (tényező) meghatározásának módszerét.

A kettős törés jele az analizátoron áthaladó fénysugarak elmozdulásának mértékét és irányát jellemzi. Ezt az eltolódást a topooptikai festékek okozzák, és abban az esetben, ha ez a sugarak útjában lévő különbség csökkenésére irányul, a kettős törés negatív jeléről beszélünk ( negatív anizotrópia), de ha ez hozzájárul a sugarak útjában a különbség növekedéséhez, akkor a kettős törés pozitív előjele megállapítható ( pozitív anizotrópia). Ha a sugarak útjában lévő különbség eltűnik, akkor az anizotrópia hatása kiegyenlítődik.

A kettős törés előjelét kompenzátor segítségével határozzuk meg. Alkalmazásának menete a következő. A vizsgált tárgyat olyan helyzetbe kell helyezni, ahol az anizotróp struktúrák maximális fénye érhető el a sötét látómezőben. Az RI-kompenzátor lemezét az optikai tengely körül +45°-os szögben elforgatják az analizátor polarizációs síkjához képest. Az objektum a fénysugarak útjában lévő különbségtől függően, amely 20-200 nm között mozoghat, kék vagy sárga színt kap. Az első esetben a kettős törés előjele pozitív, a második esetben negatív. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy abban az esetben, ha a kompenzátor +45°-os szögben van elhelyezve, a sötétített látómező általános háttere vörös árnyalatú.

Használhatja a λ/4 kompenzátort is (U-TP137). Alkalmazásának menete megegyezik, csak a látómező piros helyett szürke árnyalatú, és a tárgy a fénytörés pozitív előjelével világít, és negatívan sötétedik.

A fénysugarak nanométerben kifejezett útja közötti különbség kvantitatív meghatározása Köhler Braque kompenzátor segítségével történik. Ehhez használja a következő képletet:

Γ=Γλ×sinφ

ahol λ a gyártó által a kompenzátorra helyezett állandó, φ a kompenzátor elfordulási szöge az analizátor polarizációs síkjához képest.

Az anizotróp tárgy törésmutatóját úgy határozzuk meg, hogy összehasonlítjuk (mikroszkóp alatt) egy közelben elhelyezett teszttárggyal. Vizsgálati tárgyként ismert törésmutatójú szabványos folyadékokat használnak. A tárgy és a minta egymás mellé kerül a színpadra. Ha a törésmutatóik nem egyeznek, egy fényes vonal látható az objektum és a minta között, amelyet Beck-vonalnak neveznek. A mikroszkópcső fókuszált helyzethez viszonyított megemelése a Beck-vonal eltolódását okozza a közeg felé, ami kifejezettebb fénytörést eredményez. Amikor a tárgy és a minta törési együtthatója egybeesik, a Beck-vonal eltűnik. Általában a törésmutatót monokromatikus fényben határozzák meg a spektrum nátriumvonalára (589 nm hullámhosszon és 20 ° C hőmérsékleten). A fénytörést két egymásra merőleges polarizációsíkra kell meghatározni. Ebből a célból az analizátort eltávolítják, és a tárgy fénytörését annak két, egymásra merőleges helyzetében rögzítik. A két törésmutató különbsége (ng - nk) jellemzi a törőképességet.

AZ ANYAG FELDOLGOZÁSÁNAK JELLEMZŐI ÉS A KÉSZÍTMÉNYEK ELKÉSZÍTÉSE

A polarizációs mikroszkópos anyag rögzítése savas formalinban nem kívánatos, mivel a szöveti hemoglobin és a savas formaldehid kölcsönhatása során keletkező formalin pigment anizotrop tulajdonságokkal rendelkezik, és megnehezíti a készítmények polarizált fényben történő tanulmányozását. G. Scheuner és J. Hutschenreiter (1972) 10%-os semleges formalint, Baker-féle kalcium-formol oldatot, Carnoy folyadékot javasol erre a célra.

A fixálás időtartama 10%-os semleges formalinban 4°C-on 24-72 óra, Baker szerint kalcium-formol oldatban 4°C-on 16-24 óra. A kalcium-formolban történő rögzítés különösen előnyös a lipid-protein vegyületek vizsgálatánál. A Carnoy folyadék gyorsan áthatol a szöveteken. Az 1-2 mm vastagságú darabokat 1 óra elteltével 4 °C hőmérsékleten profilozzuk. A lipidek vizsgálatához a Carnoy-folyadékban való rögzítés nem alkalmas. Ezenkívül a Zenker folyadékot használják, különösen arany- és ezüstsókkal való impregnáláshoz. Zenker-folyadék és ecetsav keverékével történő kezelés után a vörösvértestek kettős törés képességére tesznek szert.

Sűrű szövetek (csontok, fogak) polarizációs mikroszkópos vizsgálatakor a savas vízkőmentesítés mellett további feldolgozás szükséges a kollagénrostok eltávolításához. Ebből a célból az ilyen szövetek metszeteit néhány percig glicerin és kálium-hidroxid keverékében (10 ml glicerin és 2 szem kálium-hidroxid) teljesen fehéredésig forraljuk, majd a lúgot óvatosan lecsepegtetjük, a metszetet vízben mossuk. és csipesszel átvitték a mikroszkóp tárgyasztalára.

A polarizáló mikroszkópiához paraffinos, fagyasztott és kriosztát metszeteket használnak. A polarizált fény vizsgálatához szükséges festetlen fagyasztott metszeteket glicerinbe ágyazzuk. A rögzítetlen kriosztát metszetek alkalmasak polarizációs mikroszkópos elemzésre közvetlenül az előkészítés után. A káros hatásokra való nagy érzékenységük miatt különféle tényezők környezetben, ezeket a metszeteket továbbra is javasolt 10%-os semleges formalin vagy kalcium-formol oldatban rögzíteni.

A polarizációs mikroszkópos vizsgálat eredményét a szövettani metszet vastagsága befolyásolja. A vastag metszetek vizsgálatakor megteremtődnek a feltételek a különböző anizotróp struktúrák egymásra helyezéséhez. Emellett a vizsgált szerkezetek anizotróp tulajdonságai különböző szeletvastagságok esetén változhatnak, ezért különösen az összehasonlító vizsgálatok során nagyon fontos az állandó szeletvastagság biztosítása. Az ajánlott maximális szeletvastagság nem haladhatja meg a 10 µm-t.

További előfeltétel a metszetek gondos paraffinmentesítése, mivel az el nem távolított paraffinmaradványok kifejezett anizotrópiás hatást adnak, ami megnehezíti a tanulmányozást. A paraffin különösen sokáig marad a vörösvértesteken és a sejtmagokon. A paraffin teljes eltávolítása érdekében a metszetekről ajánlott a következő feldolgozást elvégezni.

• Xilol 30 perc
• 100%-os alkohol 5 perc
• Metanol és kloroform (1:1) elegye 50 °C-on 24 óra
• 100%-os alkohol 5 perc
• Alkohol 70% 10 perc Víz

Azt is szem előtt kell tartani, hogy a polarizációs mikroszkóppal alávetett metszetek nem érintkezhetnek fenolokkal (például karbonsavban nem tisztíthatók).

A polarizációs mikroszkóppal és a kompenzátorok használatával kapcsolatos további információk a (http://www.olympusmicro.com/primer/techniques/polarized/polarizedhome.html) címen találhatók.

Ha bármilyen kérdése van a polarizációs mikroszkóppal kapcsolatban, kérjük, forduljon a Mikroszkópos Iskolához.

A különféle mikroszkópos eszközök közül a polarizáló mikroszkópok a legbonyolultabbak. A gyárthatóság szempontjából az eszköz tervezésére való ilyen figyelem a kép megszerzésének szükségessége miatt van legmagasabb minőség, amelyet közvetlenül befolyásol a mikroszkóp optikai és megvilágító részeinek kialakítása. A mikroszkópos polarizációs eszközök fő felhasználási területe az ásványok, kristályok, salakok, anizotróp tárgyak, textil- és tűzálló termékek, valamint egyéb olyan anyagok vizsgálata, amelyekre jellemző kettős törés. Ez utóbbi elv az alapja a képalkotásnak olyan mikroszkópos eszközökben, amelyekben a vizsgált mintát polarizációs nyalábokkal sugározzák be. Ebben az esetben a minták anizotróp tulajdonságai a sugár irányának megváltoztatása után jelentkeznek. Ebből a célból a polarizáló mikroszkópokat olyan térszűrőkkel tervezték, amelyek egymáshoz képest különböző síkban forognak: az analizátor 180 fokkal, a polarizátor pedig 360 fokkal. más típusú mikroszkópok.

A minta polarizáló mikroszkóp alatti vizsgálata azzal kezdődik, hogy a mikroszkóp megvilágító részébe, a kondenzátor alatt, az apertúra-membrán mellé polarizátort szerelnek fel. Ugyanakkor az analizátor a szemlencse és a lencse között helyezkedik el - az utóbbi mögött a fénysugarak útja mentén. Egy ilyen műszer megfelelő mikroszkópos beállításával a szűrőmezők átlépése után a látható mező egyenletesen sötét lesz, létrehozva az úgynevezett extinkciós hatást. Az eszközbeállítások befejezése után a próbamintát rögzítik a színpadon, és elvégzik annak vizsgálatát. A polarizáló mikroszkópok fokozatai az optikai tengelyhez képest középre helyezkednek és 360 fokban elforgathatók, a hasonló laboratóriumi és kutatási célú készülékekben pedig nóniusz is van. A polarizáló mikroszkópok optikája és megvilágítási rendszere a legjobb minőségű és olyan precíziós gyártású, amely lehetővé teszi a legtisztább kép készítését torzítás nélkül. A minták polarizált fényben történő tanulmányozására szolgáló eszközök gyakran kompenzátort és Bertrand-lencsét tartalmaznak. Az első lehetővé teszi az ásványi anyagok szerkezetének hatékony tanulmányozását, a lencse pedig a megfigyelési terület növelését és fókuszálását, amikor a kép változása a színpad fordulása után jelentkezik. Ma három fő típusa van a piacon az ilyen mikroszkópos eszközöknek - ezek a már említett kutatási és laboratóriumi eszközök, valamint egy működő polarizáló mikroszkóp.

E. Sötéttérmikroszkópia.

18. A mikroszkóp optikai és mechanikai részekből áll. Mik azok az optikai részek?

A. Cső, okulár, kondenzátor

B. Revolver, makro és mikro csavar, tükör

C. Revolver, okulár

D. Okulár, kondenzátor, objektív

E. Cső, okulár, revolver

19. Ha ultraibolya sugarakat használunk fényforrásként, a mikroszkóp felbontása megnő. Milyen mikroszkopikus műszerek használják ezt a fényforrást?

A. Sötéttér és fluoreszcens

B. Fluoreszkáló, ultraibolya

C. Világító és elektronikus

D. Fáziskontraszt, ultraibolya

E.Polarizáló, ultraibolya

20. A mikroszkóp mechanikai és optikai részekből áll. A mikroszkóp melyik részének van membránja?

A. Szemlencse és lencse

B. Okulár és kondenzátor

C. Cső és okulár

D. Lencse és kondenzátor

E. Cső, lencse, okulár

21. A kísérletben élő tárgyakat használtunk, amelyekben szükséges a sorozat meghatározása kémiai összetevők létfontosságú megfigyelés segítségével. Milyen mikroszkópos vizsgálati módszert alkalmaznak?

A. Fáziskontraszt mikroszkópia

B. Elektronmikroszkópia

C. Fluoreszcencia mikroszkópia

E Sötéttér-mikroszkópia.

22. A sejtek szövettani vizsgálatához foszforokat használtunk. Milyen típusú mikroszkópot alkalmaztak ebben az esetben?

A. Fénymikroszkópia

B. Elektronmikroszkópia

C. Fluoreszcencia mikroszkópia

E. Polarizációs mikroszkóp

E. Sötéttérmikroszkópia.

23. A kutató feladata, hogy megszerezze térábrázolás a vizsgált tárgy szerkezeteiről. Milyen mikroszkópos eszközzel fog dolgozni a szakember?

A. Ultraibolya mikroszkóp,

B. Fáziskontraszt mikroszkópia,

C. Transzmissziós elektronmikroszkópia,

D. Pásztázó elektronmikroszkópia,

E. Polarizációs mikroszkóp

24. Fényforrásként higanykvarc lámpákat használnak. Mekkora a mikroszkóp felbontóképessége ezzel a fényforrással?

25. A mikroszkóp felbontása a fényforrás hullámhosszától függ. Mekkora a fénymikroszkóp felbontóképessége?

26. A szövettani készítmény vizsgálatának megkezdése előtt a látómezőt egyenletesen meg kell világítani. A mikroszkóp mely részeit használják erre?

A. Mikro- és makrovit

B. Kondenzátor és tükör

C. Cső és csőtartó

D. Cső és okulár

27. A kutató feladata az eritrocita plazmolemma ultramikroszkópos szerkezetének tanulmányozása volt. Milyen mikroszkópos műszert fognak használni?

A. Fény

B. Fáziskontraszt

C. Elektronikus

D. Polarizáció

E. Ultraibolya

28. A vázizomszövet vizsgálatakor meg kell határozni a szövet izo- és anizotrop szerkezetét. Milyen típusú mikroszkópot fognak használni?

A. Fény

B. Fáziskontraszt

C. Elektronikus

D. Polarizáció

E. Ultramikroszkópos

29. A fluoreszcens mikroszkóp felbontása a fényforrás hullámhosszától függ. Mivel egyenlő?

A. 0,1 µm C. 0,4 µm

H. 0,2 µm D. 0,1 nm

30. Egy klinikai laboratóriumban mikroszkópos vizsgálatokat alkalmaznak az általános vérvizsgálat tanulmányozására. Milyen mikroszkóp kell ehhez?

A. Fény,

B. Fáziskontraszt,

C. Elektronikus,

D. Polarizálás,

E. Ultraibolya.

31. Természetes lumineszcenciával rendelkező élő tárgyat mutatunk be kutatásra. Milyen típusú mikroszkópot kell használni ebben a vizsgálatban?

A. Fény

B. Fáziskontraszt

C. Elektronikus

D. Polarizáció

E. Ultraibolya

32. A biopszia eredményeként tumorsejtek anyagát nyertük. Szükséges ultramikroszkópos szerkezetük tanulmányozása. Milyen típusú mikroszkópot használnak ebben a vizsgálatban?

A. Fény

B. Fáziskontraszt

C. Elektronikus

D. Polarizáció

E. Ultraibolya

2. TÉMA: SZÖVETSÉGI TECHNIKA

Fény- és elektronmikroszkópos preparátumok elkészítésének alapelvei, anyagfelvétel (biopszia, tűszúrás biopszia, boncolás). Tárgyak rögzítése, víztelenítése, tömörítése, metszetek készítése mikrotomokon és ultramikrotomokon. A mipreparátumok típusai - vágás, kenet, lenyomat, film, vékony metszet. Festés és kontraszt készítmények. A szövettani foltok fogalma.

Mikroszkópos technika.

A citológiai és szövettani elemzés fő szakaszai:

A vizsgálat tárgyának megválasztása

Előkészítése mikroszkópos vizsgálatra

Mikroszkópos módszerek alkalmazása

A kapott képek minőségi és mennyiségi elemzése

A szövettani technikában használt módszerek:

1. Élettartam.

2. Posztumusz.

I ÉLETTARTÓ MÓDSZEREK

Az élethosszig tartó kutatás célja a sejt életével kapcsolatos információk megszerzése: mozgás, osztódás, növekedés, differenciálódás, sejtkölcsönhatás, élettartam, pusztulás, reaktív változások különböző tényezők hatására.

Az élő sejtek és szövetek vizsgálata a testen kívül (in vitro) vagy a testen belül (in vivo) lehetséges.

A. Élő sejtek és szövetek vizsgálata tenyészetben (in vitro) –

Termesztési módszer

Léteznek: a) szuszpenziós tenyészetek (tápközegben szuszpendált sejtek), b) szövetek, c) szervek, d) egyrétegűek.

A testen kívüli szövettenyésztési módszer a leggyakoribb. A szöveteket speciális, átlátszó, hermetikusan lezárt kamrákban lehet tenyészteni. Steril körülmények között egy csepp táptalajt helyezünk a kamrába. A legjobb táptalaj a vérplazma, amelyhez embrionális kivonatot adnak (az embrió szöveteiből származó kivonat, amely nagy mennyiségű növekedést serkentő anyagot tartalmaz). Egy szerv vagy szövet darabja (legfeljebb 1 mm3), amelyet meg kell tenyészteni, szintén oda kell helyezni.

A tenyésztett szövetet annak a szervezetnek a testhőmérsékleten kell tartani, amelynek szövetét kutatásra vették. Mert táptalaj gyorsan használhatatlanná válik (halmozódik fel a termesztett szövet által kibocsátott bomlástermékekben), majd 3-5 naponta cserélni kell.

A tenyésztési módszer alkalmazása számos differenciálódási mintázatot, a sejtek rosszindulatú átalakulását, a sejtek egymással, valamint vírusokkal és mikrobákkal való kölcsönhatását tette lehetővé. Az embrionális szövetek termesztése lehetővé tette a csontok, porcok, bőr stb. fejlődésének tanulmányozását.

A tenyésztési módszer különösen fontos az emberi sejteken és szöveteken végzett kísérleti megfigyelések során, különösen a nem, a rosszindulatú degeneráció, az örökletes betegségek stb.

A módszer hátrányai:

1. Ennek a módszernek a fő hátránya, hogy a szövetet vagy szervet a testtől elszigetelten vizsgálják. Anélkül, hogy megtapasztalná a test neurohumorális hatását, elveszíti eredendő differenciálódását.

2. Gyakori átültetések szükségessége (hosszú termesztéssel).

3. A szövetek azonos fénytörési együtthatója.

Hasonló információk.