Jaký typ mikroskopu bych měl použít k pozorování bakterií?
Jako přesný nástroj pro zvětšování a pozorování objektů mohou optické mikroskopy pozorovat různé typy vzorků. Uživatelé v průmyslových odvětvích, jako je mikrobiální výzkum, výzkum rostlin, výzkum na zvířatech atd., potřebují vidět úroveň velikosti bakterií. Jaký druh mikroskopu by se tedy měl při pozorování takových vzorků používat? Tento článek poskytuje podrobnou analýzu.
Odpověď na tuto otázku lze diskutovat z hlediska velikosti bakteriálních buněk, lidského oka a rozlišení mikroskopu.
1. Velikost bakteriálních buněk je obecně v rozmezí mikrometrů, jako příklad vezměme Escherichia coli: délka je asi 1 um a šířka je asi 0,5 um.
2. Rozlišení označuje nejmenší vzdálenost mezi dvěma objekty, kterou lze jasně rozlišit.
Rozlišení mikroskopu se vztahuje k minimální vzdálenosti mezi dvěma objekty, které lze jasně rozlišit poté, co mikroskop zvětší obraz.
Rozlišení přístroje se týká jeho schopnosti poskytovat informace o mikrostruktuře měřeného objektu. Čím vyšší rozlišení, tím podrobnější jsou poskytnuté informace. Překročení limitu zesílení se nazývá neúčinné zesílení, které nemůže poskytnout více informací o jemných strukturách.
3. Rozlišení lidského oka je 0,1 mm, což znamená, že při dostatečném osvětlení a vzdálenosti 1 stopy je nejmenší vzdálenost, kterou lidské oko dokáže rozlišit mezi dvěma body, 0,1 mm .
4. Stručně řečeno, aby bylo možné vidět přítomnost bakterií, zvětšení musí být alespoň 0.1mm ÷ 0.5um=1000 ÷ 5=200krát. Při tomto zvětšení jsou však pozorované bakterie (Escherichia coli) pouze malé tečky, a aby bylo možné vidět podrobnější strukturní informace, je nutné zvětšit zvětšení mikroskopu.
5. Rozlišení běžných optických mikroskopů je omezeno vlnovou délkou viditelného světla (390-770nm) a obecně nepřesahuje 1000krát, což je maximální zvětšení běžných optických mikroskopů. Zvětšení přesahující 1000krát nemůže poskytnout jemnější strukturální informace a spadá do rozsahu neúčinného zesílení.
6. Zvětšení elektronového mikroskopu může dosáhnout 800 000krát a jeho základní princip je stejný jako u běžného optického mikroskopu, který generuje krátkovlnné elektronové vlny prostřednictvím vysokého napětí.
Při 400násobném přiblížení (10x, 40x) bakterie sotva uvidíte, ale mají pouze velikost špičky jehly, jako malé tečky. Abychom mohli pozorovat, obvykle se přiblížíme 1000krát (10x, 100x) a v tuto chvíli je vzhled bakterií stále vidět docela jasně. Po speciálním obarvení lze jasně vidět i bičíky. Pro 1000násobné zvětšení je potřeba použít lupu. Takzvané olejové zrcadlo má kápnout kapku dehtu mezi čočku objektivu a krycí sklo. Index lomu dehtu je vyšší než index lomu vzduchu, takže lze použít větší zvětšení.
10x a 40x značí, že tato čočka je zvětšena 10x a 40x. Zvětšení okuláru vynásobené zvětšením čočky objektivu udává celkové zvětšení mikroskopu. Okulár a objektiv mikroskopu používaného na střední škole lze vyměnit a okulár je obvykle 5x nebo 10x. Okulár malého mikroskopu je většinou jen 10x, kterým lze pozorovat Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis a Bacillus subtilis (slouží k pozorování spór).
