Svetlobni mikroskop

Svetlobni mikroskop je že od svojega nastanka eno najpomembnejših orodij biologa. Slika nastane s prehajanjem svetlobe skozi preparate ali pa z vzbujanjem fluorescence snovi v preparatih. S pomočjo sistema leč (objektiv, okular) mikroskop poveča sliko preparatov, ki so lahko živi ali pa fiksirani in obarvani z najrazličnejšimi barvili.

[ Več... ]

 

List vodne kuge (Elodea canadensis)
List vodne kuge (Elodea canadensis)

Svetlobni mikroskop, svetlo polje
(fotografija: Aleš Kladnik)

Izolirane hepatocite pisanega nektura (Necturus maculosus)
Izolirane hepatocite pisanega nektura (Necturus maculosus)

Svetlobni mikroskop, jedra viabilnih celic fluorescirajo zeleno, jedra nekrotičnih celic pa oranžno
(fotografija: Maja Prelovšek)

Prerez stebla ločka (Juncus effusus)
Prerez stebla ločka (Juncus effusus)

Svetlobni mikroskop, fluorescenca (UV ekscitacija)
(fotografija: Aleš Kladnik)


Delovanje

Na sliki je prikazana zasnova modernega raziskovalnega mikroskopa, ki lahko uporablja dva vira svetlobe, ima več kvalitetnih objektivov in omogoča digitalni zajem slike.

Presevna osvetlitev uporablja halogensko žarnico (1), svetloba nato potuje skozi poljsko zaslonko (2), kondenzor z aperturno zaslonko (3), skozi preparat, v objektiv (4) in do okularjev (5).

Pri epifluorescenčni osvetlitvi kot vir svetlobe uporabljamo živosrebrno ali ksenonsko žarnico (6), svetloba potuje skozi aperturno (7) in poljsko zaslonko (8), skozi ekscitacijski filter v filterskem setu (9), skozi objektiv do preparata, kjer vzbudi (ekscitira) molekule v preparatu, da oddajo (emitirajo) svetlobo. Emitirana svetloba nato potuje nazaj skozi objektiv, emisijski filter v filterskem setu (9) do okularjev (5).

Svetlobo preparata lahko pripeljemo namesto v okularje tudi v kamero (10), s katero zajamemo digitalno sliko. Jakost izvorne svetlobe lahko uravnavamo z nevtralnimi sivimi filtri (11).

Zgodovina

Prvi mikroskop naj bi leta 1590 izdelala danska izdelovalca očal Hans Janssen in njegov sin Zacharias Janssen, k razvoju mikroskopa pa je pomembno prispeval tudi Galileo Galilei. Za biološko znanost je pomemben mejnik leto 1665, ko Robert Hooke objavi zbirko mikroskopskih raziskav z naslovom Micrographia in ob opazovanju plute skuje besedo "celica". Njegov sodobnik Anton van Leeuwenhoek je bil izjemno nadarjen izdelovalec mikroskopov in je omogočil napredek svetlobne mikroskopije, opisal pa je tudi mnogo bioloških vzorcev. Od takrat naprej se je zasnova in kvaliteta mikroskopov stalno izboljševala. Omejujoč dejavnik pri ločljivosti mikroskopov pa je ostala valovna dolžina svetlobe, vse do leta 1931, ko je Ernst Ruska kot sredstvo za tvorbo slike uporabil elektrone in izdelal prvi transmisijski elektronski mikroskop.


Svetlobni mikroskop AxioImager Z1

Najnovejši svetlobni mikroskop na Oddelku za biologijo je AxioImager Z1 (Carl Zeiss) z dodatkom ApoTome, ki omogoča izdelavo optičnih rezin. Mikroskop je postavljen v mikroskopirnici Katedre za zoologijo. Za presevno osvetlitev ima mikroskop 100W halogensko žarnico. Tehnike, ki so mogoče s presevno osvetlitvijo, so svetlo polje, temno polje, fazni kontrast in diferenčni interferenčni kontrast (DIC). Za epifluorescenčno osvetlitev ima mikroskop 100W živosrebrno žarnico. Preparate lahko opazujemo z navadno tehniko fluorescence, za kar so na voljo trije seti filtrov: za UV, modro in zeleno ekscitacijo (oziroma za barvila DAPI, FITC in rodamin). S pomočjo dodatka ApoTome pa lahko preparate opazujemo kot s konfokalnim mikroskopom; z digitalno kamero in programsko opremo AxioVision lahko snemamo optične rezine in izdelujemo 3D rekonstrukcije preparatov. Mikroskop omogoča tudi opazovanje preparatov v reflektiranem svetlem polju.


Svetlobni mikroskop Axioskop 2 MOT

Raziskovalni mikroskop Axioskop 2 MOT (Carl Zeiss) uporabljamo na Katedri za botaniko. S 100W halogensko žarnico z zunanjim napajalnikom omogoča presevno osvetlitev s tehnikami svetlo polje, temno polje in fazni kontrast, ter epifluorescenčno osvetlitev s 50W živosrebrno žarnico in filtrskimi seti za ekscitacijo z UV, modro in zeleno svetlobo. Mikroskop je opremljen z barvno CCD video kamero Sony in barvno digitalno kamero AxioCam MRc (Zeiss). Programska oprema KS400 in AxioVision (Carl Zeiss Vision) omogoča zajem in kvantitativno analizo slike. V KS400 je mogoče pisati makro programe za kompleksne naloge analize slike. Z mikroskopom merimo količino genoma v jedrih rastlin z metodo mikrodenzitometrije, merimo tudi velikost in razporeditev celic v razvijajočih se tkivih, taksonomske morfološke znake, jakost citoloških barvanj, sestavo organov,...


Svetlobni mikroskop Axioskop

Raziskovalni mikroskop Axioskop (Carl Zeiss) uporabljamo na Katedri za zoologijo. S 100W halogensko žarnico z zunanjim napajalnikom omogoča presevno osvetlitev s tehnikami svetlo polje, temno polje in fazni kontrast, ter epifluorescenčno osvetlitev s 50W živosrebrno žarnico in filtrskimi seti za ekscitacijo z UV, modro in zeleno svetlobo. Mikroskop je opremljen z digitalnim fotoaparatom Canon EOS 300D.

Mikroskopirnica na Katedri za zoologijo