Микроскоп — новые посты

Глиальные клетки мозга человека:

Science Public Library / Batsford

На этом изображении показаны две важные опорные клетки (глиальные клетки) человеческого мозга. Зеленый всплеск — это микроглиальная клетка, которая реагирует на иммунные реакции в центральной нервной системе.

Клетки микроглии распознают области повреждения и воспаления и проглатывают клеточный мусор. Более крупная оранжевая форма — олигодендроцит. Рваные отростки олигодендроцита могут снабжать многие нейроны (нервные клетки) миелином, изоляционным материалом, который позволяет аксону каждого нейрона эффективно передавать электрические импульсы.

Устройство электронных микроскопов

Что лежит в основе работы новейших приборов для рассмотрения микроскопических объектов? Чем электронный микроскоп отличается от светового? Есть ли между ними какие-либо сходства?

собирающей линзе.

Что касается принципиальной схемы, то у электронного микроскопа она аналогична схеме светового прибора. Отличие заключено лишь в том, что оптические элементы замещены подобными им электрическими.

Увеличение объекта в электронных микроскопах происходит за счет процесса преломления пучка света, проходящего сквозь исследуемый объект. Под различными углами лучи попадают в плоскость объективной линзы, где и происходит первое увеличение образца. Далее электроны проходят путь к промежуточной линзе. В ней происходит плавное изменение увеличения размеров объекта. Конечную картинку исследуемого материала дает проекционная линза. От нее изображение попадает на флуоресцентный экран.

Микроскопы «Левенгук»

В 2002 году в Америке появилась новая компания, занимающаяся производством оптических приборов. В ассортиментном перечне ее продукции находятся микроскопы, телескопы и бинокли. Все эти приборы отличает высокое качество изображения.

Головной офис и отдел разработок компании располагаются в США, в городе Фримонде (Калифорния). А вот что касается производственных мощностей, то они находятся в Китае. Благодаря всему этому компания поставляет на рынок передовую и качественную продукцию по приемлемой цене.

Вам нужен микроскоп? Levenhuk предложит необходимый вариант. В ассортименте оптической техники компании находятся цифровые и биологические приборы для увеличения изучаемого объекта. Кроме того, покупателю предлагаются и дизайнерские модели, исполненные в разнообразной цветовой гамме.

Компания предлагает биологические микроскопы различного уровня. Это и более простые модели, и новинки, которые подойдут профессионалам.

История создания

Рисунок микроскопа из английского словаря 1911 года. 1 — окуляр; 2 — револьвер для смены объективов; 3 — объектив; 4 — кремальера для грубой наводки; 5 — микрометрический винт для точной наводки; 6 — предметный столик; 7 — зеркало; 8 — конденсор.

Основная статья: Хронология развития микроскопа

Первые микроскопы, изобретённые человечеством, были оптическими, и первого их изобретателя не так легко выделить и назвать. Возможность скомбинировать две линзы так, чтобы достигалось большее увеличение, впервые предложил в 1538 году итальянский врач Дж. Фракасторо. Самые ранние сведения о микроскопе относят к 1590 году и городу Мидделбург, что в Голландии, и связывают с именами Иоанна Липперсгея (который также разработал первый простой оптический телескоп) и Захария Янсена, которые занимались изготовлением очков. Чуть позже, в 1624 году Галилео Галилей представляет свой составной микроскоп, который он первоначально назвал «оккиолино» (occhiolino итал. — маленький глаз). Годом спустя его друг по Академии Джованни Фабер (англ.)русск. предложил для нового изобретения термин микроскоп.

Где живут микробы?

Ученые все больше начинают ценить богатство так называемого микробиома – микроскопической или, в случае вирусов, субмикроскопической – экосистемы, столь же сложной, как те, что встречаются в океанах, тропических лесах и пустынях. Микробиом есть у вас и у вашего дома и в большинстве случаев это хорошо: кишечные бактерии, живущие в гармонии с вами, могут укрепить вашу иммунную систему, помочь переварить пищу и даже защитить от некоторых заболеваний. И все же было бы неплохо узнать этих крохотных существ получше.

С этой целью исследователи из университета Северной Каролины во главе с биологом Робом Данном, руководителем проекта под названием «Дикая жизнь вашего дома«, в 2012 и 2013 гг провели ряд микробиологических экспедиций по домам и квартирам людей, пытаясь обнаружить новые формы жизни, идентифицировать знакомые и выяснить, какие из них где обитают и почему. Ученые также хотели выяснить, как каждый вид бактерий влияет на нас, взаимодействуя с нашими микробными экосистемами и, возможно, даже присоединяясь к ним в наших внутренностях.

Как пишет Times, микробиологической экспедицией на деле оказался набор образцов, который прислали участникам эксперимента по почте. В наборе находились стерильные ватные тампоны для протирания шести областей, выбранных по причине того, что Данн и его коллеги подозревали, что они будут представлять несколько различных экосистем: экран компьютера, ручка входной двери, сиденье унитаза, кухонный стол и наволочка. Испытуемые должны были заполнить анкету о себе и своих привычках, включая чистящие средства, которые они используют, а также наличие/отсутствие аллергии. Собранные образцы, запечатанные в пластиковые флаконы, участники исследования отправили обратно в Северную Каролину.

Человеческое тело — это микрокосмос внутри нас. Взгляните на себя в многократном увеличении.

А вы знали, что тело человека содержит в себе около 30 триллионов клеток? К такому выводу пришли в 2016 году эксперты из Канады и Израиля. А всего годом ранее британский ученый Колин Солтер выпустил свою книгу «Наука прекрасна», в которой опубликовал удивительные снимки человеческого тела, сделанные с помощью микроскопа. Особая прелесть фотографий состоит в том, что все они раскрашены в разные цвета и оттого больше похожи на произведение искусства.

Убедитесь в этом сами! Ниже вы найдете 15 фотографий человеческого тела + один бонусный снимок, которые помогут вам узнать себя и свою «химию» немного ближе.

Применение

Для чего нужен микроскоп? Человеческий глаз, будучи особой оптической системой биологического типа, имеет определенный уровень разрешения. Другими словами, существует наименьшее расстояние между наблюдаемыми объектами, когда их еще можно различить. Для нормального глаза такое разрешение находится в пределах 0,176 мм. А вот размеры большинства животных и растительных клеток, микроорганизмов, кристаллов, микроструктуры сплавов, металлов и т. п. намного меньше этой величины. Каким же образом изучать и наблюдать подобные объекты? Вот здесь на помощь людям и приходят различные виды микроскопов. К примеру, приборы оптического типа позволяют различить структуры, у которых расстояние между элементами составляет минимум 0,20 мкм.

Тромбоциты (кровяные пластинки)

Главной функцией тромбоцитов является участие в гемостазе. Тромбоциты помогают «ремонтировать» кровеносные сосуды, прикрепляясь к поврежденным стенкам, а также участвуют в свертывании крови, которое предотвращает кровотечение и выход крови из кровеносного сосуда.

Способность тромбоцитов прилипать к чужеродной поверхности (адгезия), а также склеиваться между собой (агрегация) происходит под влиянием разнообразных причин. Тромбоциты продуцируют и выделяют ряд биологически активных веществ: серотонин (вещество, вызывающее сужение кровеносных сосудов, уменьшение кровотока), адреналин, норадреналин, а также вещества, получившие название пластинчатых факторов свертывания крови.

Эти клетки крови представляют собой маленькие безъядерные пластинки и могут иметь круглую или овальную форму. Во время активации, когда они находятся у поврежденной стенки сосуда, у них образуются выросты, поэтому они выглядят как звезды. В тромбоцитах есть микротрубочки, митохондрии, рибосомы, специфические гранулы, содержащие вещества, необходимые для свертывания крови. Эти клетки снабжены трехслойной мембраной.

Производятся тромбоциты в костном мозге, но совершенно другим путем, чем остальные клетки. Кровяные пластинки образуются из самых крупных клеток мозга – мегакариоцитов, которые, в свою очередь, образовались из мегакариобластов. У мегакариоцитов очень большая цитоплазма. В ней после созревания клетки появляются мембраны, разделяющие ее на фрагменты, которые начинают отделяться, и таким образом появляются тромбоциты. Они выходят из костного мозга в кровь, находятся в ней 8-10 дней, затем погибают в селезенке, легких, печени.

Кровяные пластинки могут иметь разные размеры:

  • самые мелкие – микроформы, их диаметр не превышает 1,5 мкм;
  • нормоформы достигают 2-4 мкм;
  • макроформы – 5 мкм;
  • мегалоформы – 6-10 мкм.

Еще одни важные клетки крови человека – тромбоциты. Это плоские структуры, размеры которых в 10 раз меньше, чем эритроцитов. Такие мелкие объемы позволяют им быстро скапливаться и слипаться между собой для выполнения своего прямого назначения.

В составе организма этих стражей порядка насчитывается около 1,5 триллиона штук, количество постоянно пополняется и обновляется, так как срок жизни их, увы, очень мал – всего около 9 дней. Почему стражи порядка? Это связано с функцией, которую они выполняют.

Как бороться с микробами в доме?

Как бы жутко увлекательно и волнительно ни было обнаружить, какие именно микроорганизмы живут рядом с вами и внутри вас, важно понимать, что иммунная система человека – это высокоразвитая машина для уничтожения бактерий. Нередко организм заключает взаимовыгодное перемирие с микробами извне

Биологи предполагают, что микробы, которые колонизируют нас, могут тренировать и закалять иммунную систему. В то же самое время, бактериальный дисбаланс может стать причиной развития аутоиммунных заболеваний.

Так или иначе, чтобы не пасть жертвой сальмонеллы, патогенной кишечной палочки, коронавируса, гепатита А и других не менее не приятных микробов и вирусов, необходимо мыть руки с водой и мылом. О том, как делать это правильно читайте в увлекательном материале Рамиса Ганиева. Что касается уборки, то ученые советуют менять поролоновые губки для посуды раз в неделю, деревянные разделочные доски раз в месяц, а также тщательно мыть туалет и ванную комнату.

Химикаты в составе пыли

Группа ученых из американских университетов Гарварда, Калифорнии и Джорджа Вашингтона встретилась в начале этого года, чтобы собрать воедино все существующие данные о составе домашней пыли и выполнить первый метаанализ — обзор всех исследований, проведенных к настоящему моменту. Результаты рисуют тревожную картину. Согласно анализируемым исследованиям, в бытовой пыли содержится как минимум четыре группы потенциально опасных для здоровья веществ в довольно высоких концентрациях.

Наиболее многочисленной группой являются фталаты — эфиры фталевой кислоты. Они используются для смягчения пластмасс и встречаются в игрушках, ПВХ, а также в кабельных покрытиях, используемых в бытовой технике и электронных устройствах. Вторую по величине группу составляют фенолы, добавляемые в моющие и чистящие средства.

За ними следует третья группа — вещества, которые используются в производстве посуды с антипригарным покрытием. Попадая в окружающую среду с частичками пыли эти вещества разлагаются с большим трудом. Они могут всасываться через кожу, попасть внутрь при вдыхании или и вовсе откладываются в организме на неопределенный срок.

Подробнее прочитать о загрязнении воздуха и окружающей среды можно на

Так выглядит домашняя пыль НЕ под микроскоп

Откуда дома берется пыль?

Согласно исследованию Паломы Бимер, профессора из университета Аризоны (США), около 60% частиц пыли попадают в дом с улицы. Через входные двери, на подошве обуви или через открытые при проветривании окна. Крошечные частицы проникают отовсюду. А вот оставшиеся 40% образуются уже внутри помещений. По словам Бимер эти частицы одновременно органические и неорганические, так что точный состав составляющих домашнюю пыль элементов определить невозможно.

То, что представляет из себя домашняя пыль, зависит в том числе и от географического расположения дома, количества жильцов и их привычек, наличие домашних животных, времени года и даже от материалов, используемых при отделке дома и уборке. Источники частиц грязи и пыли настолько разнообразны, что их полное уничтожение — это борьба, которую мы принимаем как должное. Но как пыль влияет на здоровье? Может ли она убить нас? С научной точки зрения ответить на этот вопрос непросто.

Виды

Виды:

Оптические микроскопы
  • Ближнепольный оптический микроскоп
  • Конфокальный микроскоп
  • Двухфотонный лазерный микроскоп
  • Флуоресцентная микроскопия
Электронные микроскопы
  • Просвечивающий электронный микроскоп
  • Растровый электронный микроскоп
Сканирующий зондовый микроскоп
  • Сканирующий атомно-силовой микроскоп
  • Сканирующий туннельный микроскоп
Рентгеновские микроскопы
  • Рентгеновские микроскопы отражательные
  • Рентгеновские микроскопы проекционные
Дифференциальныйинтерференционно-контрастный микроскоп

Оптические микроскопы

Современный металлографический микроскоп Альтами МЕТ 3М

Основная статья: Оптический микроскоп

Человеческий глаз представляет собой естественную оптическую систему, характеризующуюся определённым разрешением, то есть наименьшим расстоянием между элементами наблюдаемого объекта (воспринимаемыми как точки или линии), при котором они ещё могут быть отличны один от другого. Для нормального глаза при удалении от объекта на т. н. расстояние наилучшего видения (D = 250 мм), среднестатистическое нормальное разрешение составляет ~0,2 мм. Размеры микроорганизмов, большинства растительных и животных клеток, мелких кристаллов, деталей микроструктуры металлов и сплавов и т. п. значительно меньше этой величины.

До середины XX века работали только с видимым оптическим излучением, в диапазоне 400—700 нм, а также с ближним ультрафиолетом (люминесцентный микроскоп). Оптические микроскопы не могли давать разрешающей способности менее полупериода волны опорного излучения (диапазон длин волн 0,2—0,7 мкм, или 200—700 нм). Таким образом, оптический микроскоп способен различать структуры с расстоянием между точками до ~0,20 мкм, поэтому максимальное увеличение, которого можно было добиться, составляло ~2000 крат.

Электронные микроскопы

Основная статья: Электронный микроскоп

Электронный микроскоп. Модель 1960-х годов

Пучок электронов, которые обладают свойствами не только частицы, но и волны, может быть использован в микроскопии.

Длина волны электрона зависит от его энергии, а энергия электрона равна E = Ve, где V — разность потенциалов, проходимая электроном, e — заряд электрона. Длины волн электронов при прохождении разности потенциалов 200 000 В составляет порядка 0,1 нм. Электроны легко фокусировать электромагнитными линзами, так как электрон — заряженная частица. Электронное изображение может быть легко переведено в видимое.

Разрешающая способность электронного микроскопа в 1000—10000 раз превосходит разрешение традиционного светового микроскопа и для лучших современных приборов может быть меньше одного ангстрема.

Сканирующие зондовые микроскопы

Основная статья: Сканирующий зондовый микроскоп

Класс микроскопов, основанных на сканировании поверхности зондом.

Сканирующие зондовые микроскопы (СЗМ) — относительно новый класс микроскопов. На СЗМ изображение получают путём регистрации взаимодействий между зондом и поверхностью. На данном этапе развития возможно регистрировать взаимодействие зонда с отдельными атомами и молекулами, благодаря чему СЗМ по разрешающей способности сопоставимы с электронными микроскопами, а по некоторым параметрам превосходят их.

Рентгеновские микроскопы

Основная статья: Рентгеновская микроскопия

Рентге́новский микроско́п — устройство для исследования очень малых объектов, размеры которых сопоставимы с длиной рентгеновской волны. Основан на использовании электромагнитного излучения с длиной волны от 0,01 до 1 нанометра.

Рентгеновские микроскопы по разрешающей способности находятся между электронными и оптическими микроскопами. Теоретическая разрешающая способность рентгеновского микроскопа достигает 2-20 нанометров, что на порядок больше разрешающей способности оптического микроскопа (до 150 нанометров). В настоящее время существуют рентгеновские микроскопы с разрешающей способностью около 5 нанометров.

Принцип действия

В первом оптическом приборе система линз давала обратное изображение микрообъектов. Это позволяло разглядеть строение вещества и мельчайшие детали, которые подлежали изучению. Принцип действия светового микроскопа сегодня схож с той работой, которую осуществляет рефракторный телескоп. В этом приборе свет преломляется в момент прохождения через стеклянную часть.

Как же увеличивают современные световые микроскопы? После попадания в прибор пучка световых лучей происходит их преобразование в параллельный поток. Только затем идет преломление света в окуляре, благодаря чему и увеличивается изображение микроскопических объектов. Далее эта информация поступает в нужном для наблюдателя виде в его зрительный анализатор.

Три экосистемы вашего дома

Отпечаток руки 10-летнего ребенка после прогулки во дворе

Дверная ручка

На дверной ручке испытуемых, проживающих вблизи парковых зон предсказуемо оказалась самая распространенная бактериальная ДНК растений. Хлоропласты – структуры, которые позволяют растениям извлекать энергию из фотосинтеза, изначально были свободно плавающими цианобактериями, которые поселились в растительных клетках. А вот обнаруженные ДНК цианобактерий – признак наличия в доме пыльцы.

Рядом с хлоропластами расположились кожные бактерии, в том числе из рода Corynebacterium (в него входят бактерия дифтерии). Ранее в 2010 году исследователи из Вустерского политехнического института в США обнаружили 1,32 тыс. бактериальных колоний на 27 дверных ручках при университетском кампусе.

Спальня

Так под микроскопом выглядит пылевой клещ

А вот результаты исследования 2016 года не столь оптимистичны: как оказалось, за 5-8 лет использования матраса в нем накапливается по меньшей мере 45 кг кожных роговых чешуек, и это не говоря о грибковых спорах и пылевых клещах.

Кухня

Кухонные бактерии, в свою очередь, были на 40% связаны с растениями или продуктами. Напомню, что ранее ученые подсчитали, что на поверхности деревянных разделочных досок обитает в 200 раз больше микробов, чем на ободке унитаза. Как думаете, какие бактерии обитают у вас дома? Ответ будем ждать здесь!

Результаты еще одного исследования показали, что губки для мытья посуды – самое настоящее биологическое оружие, если не менять их раз в неделю: из-за высокой влажности и постоянного контакта с остатками пищи в порах поролоновых губок образуются целые колонии микроорганизмов. Более того, в ходе исследования Национального научного фонда США (NSF) 86% губок и тряпок показали положительный результат на дрожжи и плесень. Кишечную палочку обнаружили в 75% образцов, еще в 18% — стафилококк.

Не исключено, что ваше недомогание может быть вызвано домашними бактериями и микроорганизмами

Сперматозоиды (синего цвета) пытаются проникнуть в яйцеклетку человека

OME / SPL / East News

Увеличение: x6500

Каждый сперматозоид имеет длинный хвост и овальную голову. Примечательно, что женщины обычно вырабатывают одно яйцо (яйцеклетку) в месяц, тогда как мужчины вырабатывают миллионы сперматозоидов. Но что самое удивительное – что только один из миллиона сперматозоидов сможет проникнуть в наружный слой яйцеклетки и оплодотворить ее. 

Оплодотворением считается, когда генетический материал сперматозоида (дезоксирибонуклеиновая кислота, ДНК) сольется с ДНК яйцеклетки. Как только это происходит, яйцеклетка сразу же образует барьер для проникновения других сперматозоидов. 

Хромосома

Хромосо́мы – нуклеопротеидные структуры в ядре эукариотической клетки, в которых сосредоточена бо́льшая часть наследственной информации и которые предназначены для ее хранения, реализации и передачи.

Хромосомы четко различимы в световом микроскопе только в период митотического или мейотического деления клетки. Геном человека состоит из 23 пар хромосом, которые содержатся в ядре, а также митохондриальной ДНК. 

В ходе выполнения проекта «Геном человека» была определена последовательность ДНК всех хромосом и митохондриальной ДНК. В настоящее время эти данные активно используются по всему миру в биомедицинских исследованиях.

Раковые клетки под микроскопом

Самый распространенный — это рак молочной железы. Женщинам необходимо обследоваться при помощи УЗИ каждый год после 30 лет и каждые полгода в период 45-55 лет.

Рак кожи. Проявляется из-за чрезмерного воздействия ультрафиолетового облучения, поэтому не рекомендуется загорать под прямым солнцем или в соляриях. Симптомами рака кожи могут быть часто появляющиеся новообразования, бородавки, кровоточащие, незаживающие ранки. Если болезнь начинает затрагивать нервные окончания на коже, пациент может ощущать зуд, боль, онемение. Диагностические мероприятия включают в себя биопсию и цитологическое обследование. На ранней стадии лечение эффективно. Ниже представлено, как выглядит рак кожи, его раковые клетки под микроскопом.

Рак легких. Симптомами являются кровохарканье, интенсивная одышка, боль в легких. Необходимо ежегодно делать флюорографию. При плохом результате специалист назначает дополнительно бронхоскопию, КТ легких. Лечение оперативным путем, с лучевой терапией и химиотерапией.

Рак головного мозга. Значительно отличается от всех опухолей. Причины появления неизвестны. Проявляется жуткой головной болью, рвотой, шумом в ушах, ослаблением памяти, общей усталостью. А так выглядят под микроскопом раковые клетки головного мозга.

Рак предстательной железы (простаты). Наиболее распространенный вид рака у мужчин. При данном виде возникает сбой в процессе мочеиспускания, усиливаются болевые ощущения в паховой области. При первых признаках необходимо обратиться к специалисту, так как пациент не сразу может различить все симптомы.

Рак желудка. Симптомами могут служить стенокардия, высокое артериальное давление, гастрит, язва и другие болезни желудка. Ниже можно увидеть на фото, как выглядит раковая клетка под микроскопом.

Рак гортани. Химиотерапия в данном случае неэффективна. Симптомами могут служить боль в горле, охриплость. Врач может ошибиться и поставить диагноз заболевания горла. Лечение проходит хирургическими способами и лучевой терапией.

Рак почки. Из признаков болезни: кровь в моче, прощупывается опухоль в брюшном отделе. Обследуют пациента при помощи УЗИ.

Рак шейки матки. В возникновении болезни виноваты инфекции, передающиеся половым путем. Женщинам ежегодно следует проходить осмотры у врача-гинеколога, а при смене полового партнера сдавать анализы на ИППП. Вот как выглядит раковая клетка под микроскопом (фото), если речь идет о раке шейки матки.

Рак щитовидной железы. Первыми симптомами могут быть: ощущение комка в горле, охриплость, сложности с дыханием, быстрое увеличение лимфатических узлов. Позже проявляются кашель без простуды, температура, слабость, одышка. Причинами болезни могут стать радиация, наследственность, ЛОР-заболевания. При данной болезни врач назначает пройти УЗИ, ларингоскопию, рентгенологические методы, КТ, МРТ, анализы крови.

Как бороться с пылью

Большая концентрация вредных химических элементов содержится в бытовой химии, косметике и многих предметах ежедневного пользования. Но, даже если все опасные соединения завтра запретят, для удаления их из нашей среды потребуются десятилетия. В качестве примера можно привести ДДТ — пестицид, запрещенный с 1970-х годов из-за его высокой токсичности, но который, согласно исследованию, опубликованному в Германии в 2002 году, все еще обнаруживается в 70% образцов бытовой пыли.

Между тем эксперты сходятся во мнении, что некоторые меры могут помочь снизить риск продолжительного контакта с этими веществами. Исследователи резюмируют, что частое мытье рук, использование пылесоса с HEPA-фильтром, который предотвращает выброс частиц наружу, информированность о продуктах, содержащих опасные соединения могут положительно повлиять на состояние вашего здоровья. Так что, если вы давненько откладывали уборку, самое время ей заняться.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector