mikroskoop

mikroskoop on üks olulisemaid meditsiinilisi vahendeid. See on hädavajalik arvukate haiguste diagnoosimiseks.

Mis on mikroskoop?

Mikroskoobi abil saab väga väikeseid objekte nii suureks muuta, et neid saab graafiliselt kujutada. Uuritavate objektide suurus on reeglina väiksem kui inimese silma eraldusvõime. Tehnikat, milles mikroskoopi kasutatakse, nimetatakse mikroskoopiaks.

Mikroskoop on meditsiinis eriti oluline, et oleks võimalik läbi viia mitmesuguseid uuringuid. Seda kasutatakse ka bioloogias ja materjaliteaduses.

Põhimõtteliselt on mikroskoop inimkonna üks olulisemaid leiutisi. Selle vahendi abil saaks vastata paljudele teaduslikele ja meditsiinilistele küsimustele. Mõiste mikroskoop või mikroskoopia pärineb vanakreeka keelest. Kui Mikros tähendab saksa keeles “väga väikest”, Skopie tähendab “vaadata”.

Kujundid, tüübid ja tüübid

Eristatakse eri tüüpi mikroskoope. Need on valgusmikroskoop, elektronmikroskoop ja skaneeriva sondmikroskoop. Vanim ja tuntuim tehnika on valguse mikroskoopia. Selle võtsid kasutusele 1595. aasta paiku Hollandi prilliklaaside ja läätsetehnikud. Objekte vaadeldakse valguse mikroskoopia abil läbi ühe või erineva klaasist läätse. Klassikalise valgusmikroskoobi maksimaalne eraldusvõime sõltub kasutatava valguse lainepikkusest. Selle piirang on umbes 0,2 mikromeetrit. Selle limiidi nimi on Abbe'i limiit. Nii kirjeldas Saksa füüsik Ernst Abbe (1840-1905) vastavaid seadusi. Alates 1960. aastatest töötati välja ka mikroskoope, mis ületasid Abbe eraldusvõime piire.

Veel suurem eraldusvõime on võimalik elektronmikroskoopide abil. Need instrumendid valmistati 1930ndatel. Elektronmikroskoobi leiutaja oli saksa elektriinsener Ernst Ruska (1906-1988). Elektronkiirte lainepikkus on lühem kui valgusel, mis võimaldab lähemalt uurida. Sel moel olid meditsiinis ja bioloogias veelgi paremad uurimisvõimalused, kuna nad said kasutada ka elektronmikroskoopi objektide kontrollimiseks, mis polnud enam valgusmikroskoobi abil võimalik. Need sisaldavad a. Viirused, prioonid, kromatiin ja DNA.

Veel üks mikroskoobi variant on aatomjõumikroskoop. Selle töötasid 1985. aastal välja Gerd Binnig, Christoph Gerber ja Calvin Quate. Spetsiaalne skaneeriva sondimikroskoop on varustatud peenete nõeltega, mida kasutatakse pindade skannimiseks. Nende funktsionaalsus põhineb teisel põhimõttel.

Valgusmikroskoopide, skaneerivate sondmikroskoopide ja elektronmikroskoopide kasutamine toimub paljudes erinevates variantides. Seal on näiteks magnetresonantsmikroskoop, röntgenmikroskoop, ultrahelimikroskoop, neuronimikroskoop ja heeliumioonmikroskoop.

Struktuur ja funktsionaalsus

Tavalise mikroskoobi struktuur koosneb alusest, mis on kinnitatud raske jala külge ja tagab instrumendi stabiilsuse. Valgus tekitatakse alumisel küljel elektrilise valgusallika või peegli abil. Kondensaatorina tuntud reguleeritava membraani abil saab valgust suunata slaidile altpoolt läbi näidisjärgus oleva ava. Uuritav objekt paigutatakse slaidile. Kaks metallklambrit tagavad slaidi stabiilsuse, nii et pilt ei raputa.

Veel üks mikroskoobi oluline komponent on optiline seade, mis hõlmab erinevaid objekte, millel on pöörleval tornil mitu suurendustegurit. Suurendus on tavaliselt 4x, 10x või 40x. Lisaks on saadaval ka 50x ja 100x objektiivid. Statiivi peegli abil leiab valgus tee torusse. Seejärel langeb see okulaari, mille kaudu objekti saab vaadata.

Valgusmikroskoop töötab objekti valgust vaadates. Valgus, mida nimetatakse ka kiirteks, algab slaidi all olevast valgusallikast. Objekti tungib läbi valgus, mis loob torus oleva läätsega tõelise vahepealse pildi. Mikroskoobi okulaar toimib nagu suurendusklaas, mis omakorda loob oluliselt laiendatud virtuaalse vahepildi.

Meditsiiniline ja tervislik kasu

Mikroskoobi kasutamine on meditsiini jaoks ülioluline. Seda kasutatakse peamiselt koeproovide, mikroorganismide, verekomponentide ja rakkude hindamiseks. Eelkõige on sobiva ravi läbiviimiseks hädavajalik mikroobe, näiteks baktereid või seeni, tuvastada.

Mikroskoopiliste uuringute abil saavad meditsiinitöötajad tuvastada teatud patogeenid. Selleks uuritakse põhjustava bakteri kindlakstegemiseks valguse mikroskoobi all nakatunud proove, näiteks verd, haava sekretsiooni või mäda. Kuid viirusi pole valgusmikroskoobiga vaevalt võimalik tuvastada. See on võimalik ainult elektronmikroskoobiga.

Mikroskoopilistel uuringutel on oluline roll ka vähi varajases avastamises. Biopsia või rakumemperatuuri põhjal saadud koeproove uuritakse vähiga seotud kahtluse selgitamiseks instrumendiga. Kuid mikroskoop annab väärtuslikku teavet ka pärast kasvaja kirurgilist eemaldamist. Nii et u. a. määrake, mis tüüpi vähk see on ja kas kasvaja on agressiivne või kasvab aeglaselt.

Selle diagnoosimisele spetsialiseerunud patoloogialaborites viiakse mikroskoobiga läbi spetsiaalsed meditsiinilised läbivaatused.