Классификация микроскопов может производиться на основании различных параметров, например: назначение, способ освещения, строение оптическое системы и так далее. В данной статье будет рассматриваться самая общая классификация в зависимости от величины разрешения микрочастиц , которые можно рассмотреть в данный конкретный микроскоп.

Итак, все микроскопы мира можно разделить на оптические (световые), электронные, рентгеновские и сканирующие зондовые микроскопы. Наиболее популярными являются оптические микроскопы, которые широко представлены в магазинах оптики. Данные микроскопы позволяют решать основные исследовательские задачи. Другие виды микроскопов относятся уже к специализированным, и используются в основном в лабораториях.

Рентгеновские микроскопы . Действие таких микроскопов основано на использовании электромагнитного излучения с длиной волны от 0,01 до 1 нм, что позволяет исследовать с их помощью очень малые объекты. Исходя из разрешающей способности рентгеновские микроскопы по их мощности можно позиционировать как нечто среднее межу оптическими и электронными микроскопами (разрешающая способность около 2-20 нм).

Сканирующие зондовые микроскопы . Такой микроскоп Вы вряд ли приобретете для домашнего использования. Это уже специализированный класс микроскопов, в котором для построения изображения используется специальный зонд для сканирования поверхности. Благодаря такому микроскопу получают трехмерное изображение с очень высоким разрешением (вплоть до атомарного). Благодаря рекордному разрешению (менее 0,1 нм) такие микроскопы позволяют видеть молекулы и атомы, а также воздействовать на них (при этом объекты могут изучаться не только в вакууме, но и в газах и жидкостях).

Как правильно выбрать микроскоп? Ведь это не просто увеличительный прибор, а довольно сложное устройство. Для того чтобы выбрать микроскоп, необходимо иметь представление о его функциональности, строении и принадлежности. В этой статье мы расскажем вам о важных характеристиках и основных параметрах выбора микроскопа.

Типы микроскопов

Существует несколько типов микроскопа: начального уровня, учебные, инструментальные стереоскопические, биологические, электронные и цифровые. Микроскопы начального уровня состоят из неподвижного столика, одного объектива, нескольких окуляров и зеркального осветителя. У них нет полноценного конденсора. Микроскопы для новичков дают увеличение около 200х.

Учебные микроскопы чаще всего приобретают для школьников. Они состоят из монокулярной и револьверной насадок с 3 объективами, простого конденсора, а также освещения или встроенного зеркальца. Учебные микроскопы дают увеличение до 650х.

Инструментальный стереоскопический микроскоп или стереомикроскоп предназначен для наблюдения за крупными объектами: бабочками, насекомыми, кристаллами, ювелирными изделиями и мелкими часовыми механизмами. Инструментальный стереоскопический микроскоп дает увеличение до 100х и объемное изображение благодаря отдельным оптическим системам для каждого глаза.

Биологический микроскоп состоит из подвижного предметного столика, сложного конденсора, встроенного освещения, иммерсионного объектива, монокулярной или бинокулярной, а также револьверной насадок с 3 объективами. Биологический микроскоп дает увеличение 1000-1500х. Биологический микроскоп с бинокулярными насадками дает плоское изображение.

Электронные микроскопы используют в лабораториях, так как они во многом превосходят оптические модели. Однако электронные микроскопы не подходят для использования в домашних условиях, так как очень сложно понять их устройство и принцип работы.

Цифровые микроскопы являются самыми функциональными и, соответственно, дорогими. Они позволяют передавать полученное изображение экран компьютера, а также подключать к ним фотоаппарат и видеокамеру. Полученные изображения можно хранить на цифровом носителе и корректировать. Цифровые микроскопы отличаются от электронных моделей своей компактностью и низким энергопотреблением.

Строение

Микроскоп состоит из тубуса, с расположенным в нем окуляром, и объектива. Тубус фиксируется на стойке, к которой крепится предметный столик и конденсор с осветителем. Осветлитель может представлять собой встроенную лампу или зеркальце. Электрический осветитель дает более яркое изображение по сравнению с зеркальным.

Конденсор предназначен для регулировки освещенности. В самых простых моделях микроскопах конденсор не предусмотрен, либо установлена одиночная линза с колесом диафрагм. Для удобства пользования рекомендуется приобрести микроскоп с подвижным предметным столиком.

Объектив

Объектив крепится в револьверной головке микроскопа. Это позволяет устанавливать сразу 3-4 объектива и быстро менять увеличение. В микроскопах начального уровня предусмотрен только один объектив. Увеличение в таком устройстве можно менять посредством замены окуляров.

Объективы бывают безыммерсионные (сухие), с водной или масляной иммерсией. Иммерсия позволяет существенно увеличить разрешение объектива. Иммерсионные объективы обычно дают увеличение от 40 и более крат. Для масляной иммерсии используется кедровое или специальное синтетическое масло, а для водной - дистиллированная вода.

Для иммерсионных объективов существует своя маркировка. Так, обозначение МИ, Oil и черное кольцо на оправе объектива приняты для масляной иммерсии. Индексы ВИ, W и белое кольцо на объективе означают, что объектив с водной иммерсией. Если на объективе микроскопа отсутствует маркировка иммерсии, значит, объектив сухой.

По типу оптической коррекции объективы делятся на ахроматы, апохроматы, планахроматы, планапохроматы и семипланаты. Хроматическая разность увеличения и кривизна поля у объективов ахроматов не исправлены, поэтому изображение по краям поля зрения получается размытым. В маркировке объектива не указывается код оптической коррекции.

У объективов апохроматов исправлена только хроматическая аберрация, а хроматическая разность увеличения и кривизна поля зрения нет. В маркировке объектива указывается код оптической коррекции АПО, APO.

У объективов планахроматов полностью исправлены кривизна поля, хроматическая аберрация и разность увеличения. Этот объектив используется для малых увеличений, так как дает резкое изображение по всему полю. В маркировке объектива указывается код оптической коррекции ПЛАН, PL, Plan.

У объективов планапохроматов полностью исправлена хроматическая аберрация. Они также характеризуются плоским полем и откорректированной хроматической разностью увеличений. В маркировке объектива указывается код оптической коррекции ПЛАН-АПО, Plan-apo.

У объективов семипланатов (Semi-Plan) параметры оптической коррекции аберрации находятся между ахроматами и планахроматами. Также у них уменьшена кривизна поля. В маркировке объектива указывается код оптической коррекции SP.

Если вы хотите наблюдать через микроскоп крупные объекты, то тогда вам следует приобрести объектив с небольшим увеличением и кодом коррекции ПЛАН, PL или Plan. Такой объектив дает резкое изображение по всему полю зрения. Если вы собираетесь делать снимки через микроскоп, то необходимо выбирать объектив с полной коррекцией хроматической аберрацией, коррекцией поля и хроматической разностью увеличений.

Маркировка объективов

На оправе объектива указывается увеличение объектива, а через дробь - числовая апертура NA, которая обозначает максимально полезное увеличение, а также показывает, какое разрешение имеет объектив. На объективе иногда также указывается длина тубуса микроскопа и толщина покровного стекла, с которыми объектив будет работать со штатным увеличением.

Увеличение

Увеличение микроскопа зависит от параметров объектива и окуляра измеряется в кратах (х). Увеличение рассчитывается по формуле: увеличение окуляра умножить на увеличение объектива. Увеличение микроскопа непосредственно зависит от увеличения объектива. Увеличение объектива, в свою очередь, бывает малым (до 10х), средним (до 50х), большим (более 50х) и сверхбольшим (более 100х). Увеличение микроскопа может достигать 2000х.

У исследовательских микроскопов увеличение окуляра равно 10х, а увеличение объективов составляет 4-100х. На увеличение микроскопа также влияет его конструкция. Для ребенка подойдет микроскоп с увеличением до 200х, для школьника или новичка - с увеличением 400х, а для знатока - с увеличением 1500-2000х.

Разрешающая способность

Кроме увеличения микроскопа есть еще одна важная характеристика, которая отвечает за четкость и качество изображения, разрешающая способность. Разрешающая способность зависит от конденсора и объектива и вычисляется по формуле: длину световой волны делить на 2 числовые апертуры. Чем больше апертура объектива, тем выше разрешающая способность микроскопа.

Пределом разрешения является минимальное расстояние, при котором все точки четко видны. Максимальная разрешающая способность оптического микроскопа составляет 0,2мкм. Существует также полезное увеличение микроскопа, при котором объект наблюдают под предельным углом зрения. Максимальное полезное увеличение непосредственно зависит от числовой апертуры объектива, увеличенной в 500-1000 раз.

Числовая апертура сухих объективов равна 1,0, соответственно, максимальное полезное увеличение микроскопа составляет 1000х. Числовая апертура иммерсионных объективов равна 1.25, поэтому максимальное полезное увеличение микроскопа составляет 1250х. Как меньшее, так и большее увеличение микроскопа считается бесполезным, так как не даст четкости изображения, а, наоборот, сделает его неясным и расплывчатым.

Окуляры

Окуляры бывают 3 типов: монокулярные, бинокулярные и тринокулярные. Монокулярные насадки оснащены только одним окуляром для одного глаза. Бинокулярные насадки имеют по одному окуляру на каждый глаз. Тринокулярные насадки состоят из бинокулярной и монокулярной окуляров.

Для школьных микроскопов предназначены простые окуляры системы Гюйгенса, с указанием на оправе только их увеличение. У этих окуляров небольшое поле зрения и отсутствует коррекция хроматизма. Компенсационные окуляры имеют на оправе соответствующую маркировку К. Такие окуляры подходят для микросъемки цифровыми фотоаппаратами. Производят несколько видов компенсационных окуляров, в том числе и широкоугольные с маркировкой WF.

Измерительные окуляры со шкалой предназначены для точного измерения размеров наблюдаемого объекта. Такие окуляры комплектуются сеткой, при помощи которой измеряется площадь объекта наблюдения.

Учебные микроскопы идут в комплекте с окуляром с указателем, который представляет собой специальную съемную иглу. Посредством этой иглы можно указать на конкретную часть наблюдаемого объекта.

Полезные советы

При выборе микроскопа обратите внимание на его эргономичность, чтобы глаза не уставали даже после долгих исследований. Обратите внимание на четкость, контрастность и насыщенность изображения. Если вы выбираете бинокулярный микроскоп, то проверьте регулировку расстояния между зрачками.

Лучше отдавать предпочтение подвижному предметному столику, так как он регулируется микрометрическими винтами и позволяет передвигать объект без помощи рук. В случае же со статичным столиком, объект придется двигать вручную.

Если вы приобретаете микроскоп с опцией подключения к камере, то к нему должен прилагаться специальный фото адаптер, а также набор окуляров и предметные стекла. Обратите внимание на качество всех деталей микроскопа, особенно объективов и окуляров.

Микроскоп должен быть удобным в эксплуатации и ремонте, а также подлежать детальной настройке. При выборе микроскопа проверьте прочность крепления тубуса к стойке. При покупке микроскопа лучше отдать предпочтению устройству с электрическим освещением, чем с зеркальными осветителями.

При выборе микроскопа отдавайте предпочтение бинокулярному устройству для удобства при наблюдении за объектами, так как он позволяет увидеть изображение обоими глазами. Оптимальным вариантом будет микроскоп с револьверной головкой, так как в ней находится сразу несколько объективов, позволяющих менять увеличение предмета.

Советы по уходу за микроскопом

Существует техника безопасности при работе с микроскопами любой марки и конструкции, а также общие правила эксплуатации, настройки и ухода за ними. Для того чтобы микроскоп служил долго и исправно, за ним необходим тщательный уход.

Для защиты микроскопа от попадания на него пыли, храните его в полиэтиленовом чехле или под стеклянным колпаком. Если вы не пользуетесь микроскопом, то желательно убрать его в ящик или шкаф. Берегите микроскоп от механических повреждений, а при переносе, одной рукой придерживайте штатив устройства, а другой - его основание.

Проверяйте прочность крепления объективов в гнезде револьверного устройства. Следите, чтобы линзы объективов, окуляров и конденсора не соприкасались с различными реактивами. Нельзя снимать бинокулярную насадку, а также прикасаться к любой стеклянной поверхности пальцами рук, особенно, тубусной линзы, чтобы не оставить жирные следы.

Нельзя снимать металлический корпус объектива и разбирать его. Держите объективы опущенными, когда вы не пользуетесь микроскопом. Следите, чтобы они не касались предметного столика. Перед началом или после работы при необходимости следует протирать объективы, окуляры и конденсоры микроскопа.

Дважды в год необходимо чистить и смазывать металлические части микроскопа силиконовой смазкой. Микроскоп нужно ставить только на прочную ровную поверхность, чтобы он не упал. Держите микроскоп подальше от воды в сухом прохладном месте при температуре +10 градусов, чтобы защитить его от образования плесени и коррозии.

Время от времени осматривайте линзы на предмет пыли. Если на них скопилась пыль, то ее удаляют мягкой кисточкой, смоченной в эфире. Нельзя надавливать на линзы во время их чистки, так как можно их поцарапать, даже если вы пользуетесь специальными салфетками. При сильном загрязнении линз их следует протереть чистой полотняной или батистовой тряпочкой, слегка смоченной в чистом бензине или эфире.

Для удаления масла с объектива микроскопа используют специальную жидкость и салфетки. После окончания работы иммерсионный объектив необходимо почистить специальным набором. Объективы чистят ватной палочкой или тампоном, смоченным в спирте. Во время чистки объектива нельзя надавливать не него, иначе линзы могут выпасть из оправы.

Особенно бережно выполняйте чистку конденсора, иначе из строя может выйти осветительная система микроскопа. Нельзя надавливать на линзу или сильно смачивать ее спиртовой смесью. Корпус конденсора со стороны осветителя продувается при помощи резиновой груши.

Металлический штатив микроскопа очищают ватой, смоченной в спирте. Нельзя надавливать на корпус микроскопа. Для комплексной чистки микроскопа необходимо запастись специальным набором, который состоит из ваты, фланелевой салфетки, тряпочки для чистки линз, эфира, чистого спирта и заостренной на конце палочки.

Желаем удачного выбора!

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА № 1

ТЕМА : Организация, режим работы микробиологической лаборатории. Методы микробиологического исследования. Микроскопический метод диагностики. Микроскопы, их назначение, работа с иммерсией. Морфология бактерий

МОТИВАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА: выпускники любого факультета медицинского вуза в ряде случаев (возникновение эпидемий в отдалённых районах при отсутствии профильных лабораторий, необходимости срочной предварительной диагностики особо опасных инфекций, которая позволяет своевременно ввести карантин и требовать развёртывания специальной лаборатории и т.д.) должны:

Уметь организовать рабочее место микробиолога;

Выбрать наиболее целесообразное направление исследований для обнаружения идентификации возбудителей инфекционных заболеваний;

Иметь навыки безошибочного выполнения ряда микробиологических и противоэпидемических мероприятий;

Представлять взаимосвязь производимых микробиологических манипуляций с прочими методами обследования больного, отчётливо понимать, что, без прямого обнаружения возбудителя или без выявления ряда доказательных косвенных признаков пребывания последнего в организме, нельзя поставить диагноз инфекционного заболевания, нельзя отличить его от неспецифических (безмикробных) патологических процессов.

Вот почему умение и навыки, приобретённые уже на первом занятии, необходимы для дальнейшего усвоения курса микробиологии, для выполнения в будущем профессиональной работы врача-эпидемиолога, инфекциониста, участкового терапевта и других. Более того, они - основа общей профессиональной грамотности врача любого профиля.

УЧЕБНАЯ ЦЕЛЬ:

Общая: дать представление

О структуре микробиологических лабораторий общего и специального профиля;

Об основных объектах, направлениях и методах исследования, которые можно осуществлять в любой лаборатории и тех особенностях, которые крайне важны для лаборатории специального назначения;

Об оборудовании, необходимом для реализации исследований;

О реактивном и диагностическом обеспечении общего и специального профиля;

О режиме работы в лаборатории.

Конкретная:

Обучить приготовлению и микроскопическому анализу микропрепарата с помощью иммерсионного объектива и светового микроскопа;

Систематизировать знания обо всех видах микроскопов и их диагностических возможностях;

Освоить технику микроскопического метода.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ И ВВОДНОГО

КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ:

1. Микробиологическая лаборатория общего и специального назначения:

Специализация лаборатории;

Цели, задачи лабораторий;

Оснащение лаборатории и рабочего места;

Режим работы в лаборатории;

Методы микробиологического лабораторного исследования.

2. Микроскопический метод исследования:

Цели, задачи, диагностические возможности;

Виды микроскопов, их назначение, разрешающая способность;

Ход лучей в световом и тёмнопольном микроскопах с иммерсионной системой и без неё;

Микрометрические приспособления и их назначение.

3. Морфология микроорганизмов:

Понятие, основные морфологические группы бактерий;

Методы изучения морфологии микроорганизмов.

4. Микроскопический анализ препаратов:

Способы подготовительной обработки предметных стёкол;

Приготовление мазков из агаровых и бульонных культур микроорганизмов, жидкого

(кровь) и вязкого (мокрота) материала;

Фиксация (назначение, методы);

Простая окраска;

Определение размеров бактерий.

5. Люминесцентный метод исследования:

Цели, задачи, возможности;

Оснащение метода.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ С ПОЛНЫМ РЕГЛАМЕНТОМ ПРОТОКОЛА ЗАНЯТИЯ И ЕГО ОФОРМЛЕНИЕМ

Приложение 1

РЕЖИМ РАБОТЫ В БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ

/Извлечение из санитарных правил СП 1.2.731-99 «Безопасность работы с микроорганизмами 111-IУ групп патогенности и гельминтами» Минздрав России. М., 1999/

Работники бактериологической лаборатории должны постоянно помнить при работе с заразным материалом о возможности заразиться и перенести инфект за пределы лаборатории. Поэтому они должны быть особенно внимательны, опрятны и педантичны в работе.

В бактериологических лабораториях нужно соблюдать следующие правила и режим работы:

1. Находиться в помещении бактериологической лаборатории, а тем более работать обязательно в халате, шапочке (косынке), в отдельных случаях в маске и резиновых перчатках.

2. Без надобности переходить из одного помещения лаборатории в другое нельзя. При выходе из лаборатории халат и другую спецодежду следует снимать. Руки обязательно вымыть с мылом.

3. Особо опасные работы проводить в специальных боксах, облучаемых после их проведения бактерицидными лампами.

4. Для работы пользоваться только отведённым местом и оборудованием. Перекладывать заразный материал или предметы, соприкасающиеся с ним, на другое рабочее место (стул, подоконник и т.д.) запрещается.

5. Все лишние предметы не следует держать на рабочем месте. Сумки, тетради, книги должны быть спрятаны в стол или целлофановые мешки.

7. После завершения работы в лаборатории рабочее место и руки дезинфицируются и моются с мылом.

МЕРОПРИЯТИЯ В СЛУЧАЕ АВАРИИ:

При аварии во время работы с инфекционным материалом (бой посуды, разбрызгивание из пипетки и т.д.) необходимо тщательно обеззараживать оборудование и инфицированные предметы. Для этого осуществляются следующие мероприятия:

а) применяют З - 5 % раствор хлорамина или фенола, который заливают в те места, куда попадает заражённый материал, а боковые поверхности мебели инвентаря, приборов, аппаратов и стены обмывают тампоном, смоченным тем же дез. раствором. Обработанные объекты оставляют на 30-40 минут, после чего производят обычную влажную уборку;

б) заразную одежду снимать и замачивать в 1 % растворе хлорамина; обувь обмывать тампоном, обильно пропитанным дез. раствором;

в) открытые участки кожи лица, рук и др. обрабатывать дез. раствором и 70 % этиловым спиртом. При загрязнении слизистых оболочек: рот полоскать либо 3 % раствором соды, либо 0,5 % раствором соляной кислоты или раствором марганцево-кислого калия 1:10000. Глаза промывают раствором борной кислоты и струёй воды, рот прополаскивают 0,05 % раствором марганцево-кислого калия или 0,1 % раствором борной кислоты.

Приложение 2

Основные виды микроскопов

Приложение 3

Со времен появления микроскопии как совокупности практического использования микроскопов, появилось множество видов и подвидов, применяемых в той или иной научной области. Иногда во всем многобразии неподготовленному новичку бывает достаточно трудно сориентироваться. Как правило, та или иная организация (например, НИИ, лаборатория или медпункт) приобретает микроскоп под конкретные задачи. И специалисты нашей компании подбирают оптимальную модель исходя их требуемых технических характеристик и специфики исследований. Но если вы решили порадовать своего ребенка или себя любимого путешествиями по микромиру, то, прочитав эту статью изобилие приборов уже не будет вас пугать. В современном мире все микроскопы можно разделить на три больших класса:

• Учебные микроскопы. Их называют еще школьные или детские . Эти микроскопы являются простейшими биологическими приборами, основная задача которых - показать ребенку или новичку основные методы исследования объектов, впервые познакомить человека с прибором.
• Цифровые микроскопы . Это очень емкий класс микроскопов, включающий в себя множество подвидов. Основная задача цифрового микроскопа- не просто показать объект в увеличенном виде, но и сделать фотографию или снять видеоролик.
• Лабораторные микроскопы . Главной задачей лабораторного микроскопа являются проведение конкретных исследований в различных областях науки, промышленности, медицине.

Эти три класса микроскопов плотно переплетены между собой. К примеру, оснастив учебный микроскоп цифровым фото-видео окуляром, мы получим цифровой микроскоп, способный вывести на компьютер с помощью кабеля USB изображение среза листика или насекомого. Кроме того, учебный микроскоп может применяться и для простейших лабораторных биологических исследований. В то же время, лабораторные микроскопы, обладающие большим увеличением, оснащенные цифровой камерой, так же могут превратиться в цифровой.

Но это только на первый взгляд все кажется таким запутанным. На самом деле все проще простого. Остановимся подробнее на каждом из трех классов микроскопов.

Учебные микроскопы условно можно разделить на три подвида

• Микроскоп - игрушка . Такие микроскопы делаются в Китае на заводах, занимающихся производством товаров для маленьких детей. До сих пор ведутся споры- можно ли назвать пластиковый микроскоп с пластиковой оптикой полноценным оптическим прибором. Отличительная особенность таких микроскопов- яркие упаковки, в которых находится множество пластиковых аксессуаров и сам микроскоп оформлен ярко. Как правило, стоят такие микроскопы очень дешево. Но и познакомить ребенка с микромиром они могут на самом примитивном уровне.
• Микроскопы с нижней подсветкой зеркалом , стеклянной оптикой и металлическим корпусом. Это простейший учебный микроскоп начального уровня. Им до сих пор комплектуются классы биологии некоторых государственных учебных заведений. Корпус микроскопа металлический, оптика стеклянная. Не смотря на сложность, возникающую при попытках поймать свет зеркальцем и направить его в объектив, качество изображения в таких микроскопах очень приличное. Микроскопы с подсветкой зеркалом стоят на уровне дешевых микроскопов-игрушек, но тем не менее отличаются своим качеством и долговечностью.
• Микроскопы со светодиодными подсветками , стеклянной оптикой и металлическим корпусом. Эти микроскопы являются современными учебными микроскопами, которые могут в полной мере познакомить ребенка с микромиром. Они обладают высоким увеличением, двумя встроенными подсветками, что позволяет смотреть на объект не только в проходящем, но и в отраженном свете (например, на монетки). Микроскопы могут питаться от сети переменного тока или батареек. И являются лучшими представителями в своем классе. Современные школы и лицеи комплектуются именно такими учебными микроскопами- с металлическим корпусом, двумя подсветками, возможностью подключения фото-видео камерами.

Цифровые микроскопы можно так же разделить на три подвида

• Биологический микроскоп , оснащенный видеоокуляром. В эти микроскопы при снятом видео-окуляре можно наблюдать глазами как в обычный биологический.
• Биологический микроскоп, оснащенный дисплеем . Данные микроскопы выводят изображение на дисплей, который крепится к окулярной трубке. При снятом дисплее микроскоп становится обычным биологическим. Дисплей оснащен собственной памятью и разъемами для вывода изображения на ЖК-панель, телевизор или компьютер.