Mikroskop: aplikacije in koristi za zdravje

Mikroskop je eden najpomembnejših medicinskih instrumentov. Tako je nepogrešljiv za diagnozo številnih bolezni.

Kaj je mikroskop?

Mikroskop je med najpomembnejšimi medicinskimi instrumenti. S pomočjo mikroskopa je mogoče zelo majhne predmete povečati do te mere, da jih je mogoče vizualizirati. Običajno so predmeti, ki jih je treba pregledati, pod ločljivostjo človeškega očesa. Tehnika, pri kateri se uporablja mikroskop, se imenuje mikroskopija. Mikroskop je v medicini še posebej pomemben za izvajanje različnih preiskav. Poleg tega se uporablja tudi v biologiji in materialnih vedah. V bistvu je mikroskop eden najpomembnejših izumov človeštva. Tako bi lahko s pomočjo tega instrumenta razjasnili različna znanstvena in medicinska vprašanja. Izraz mikroskop ali mikroskopija izhaja iz starogrščine. Medtem ko Mikros v prevodu v nemščino pomeni "zelo majhen", Skopie pomeni "poglej".

Oblike, vrste in vrste

Ločimo med različnimi vrstami mikroskopov. To so svetlobni mikroskop, elektronski mikroskop in mikroskop z optično sondo. Najstarejša in najbolj znana tehnika predstavlja svetlobno mikroskopijo. Začeli so ga okoli leta 1595 nizozemski brusilniki očal in tehniki leč. Pri svetlobni mikroskopiji si predmete ogledamo skozi eno ali več steklenih leč. Največja ločljivost klasičnega svetlobnega mikroskopa je odvisna od valovne dolžine uporabljene svetlobe. Omejitev je približno 0.2 mikrometra. Ime te omejitve je Abbe limit. Tako je nemški fizik Ernst Abbe (1840-1905) opisal ustrezne zakone. Od šestdesetih let dalje so razvili tudi mikroskope, ki so presegali Abbejeve ločljivosti. Še večja ločljivost je možna s pomočjo elektronskih mikroskopov. Ti instrumenti so bili izdelani v tridesetih letih 1960. stoletja. Izumitelj elektronskega mikroskopa je bil nemški elektroinženir Ernst Ruska (1930-1906). Elektronski žarki imajo krajšo valovno dolžino kot svetloba, kar omogoča natančnejše opazovanje. Na ta način so imeli medicina in biologija na voljo še boljše možnosti pregledov, saj so lahko z elektronskim mikroskopom s svetlobnim mikroskopom preiskovali predmete, kjer to ni bilo več mogoče. Tej vključujejo virusi, prioni, kromatin in DNA. Druga varianta mikroskopa je mikroskop z atomsko silo. Leta 1985 so ga razvili Gerd Binnig, Christoph Gerber in Calvin Quate. Ta poseben mikroskop z optično sondo je opremljen z drobnimi iglami, ki se uporabljajo za skeniranje površin. Njeno delovanje torej temelji na drugačnem principu. Uporaba svetlobnih mikroskopov, mikroskopov za skeniranje in elektronskih mikroskopov poteka v številnih različnih različicah. Na primer, obstaja magnetni resonančni mikroskop Rentgen mikroskop, ultrazvok mikroskop, nevronski mikroskop in helij-ionski mikroskop.

Struktura in delovanje

Struktura običajnega mikroskopa je sestavljena iz stojala, pritrjenega na težko podlago, ki instrumentu zagotavlja stabilnost. Generacija svetlobe poteka na dnu z električnim svetlobnim virom ali ogledalom. S pomočjo nastavljivega membrana, znan kot kondenzator, lahko svetlobo usmerimo od spodaj skozi odprtino, ki se nahaja v fazi vzorca, na diapozitiv vzorca. Predmet, ki ga je treba pregledati, se postavi na diapozitiv predmeta. Za preprečevanje zameglitve slike dve kovinski objemki zagotavljata stabilnost drsnika. Druga pomembna komponenta mikroskopa je optična naprava. Sem spadajo različni predmeti z več faktorji povečave, ki se nahajajo na vrtljivi kupoli. Povečava je običajno 4x, 10x ali 40x. Poleg tega so na voljo tudi 50x in 100x objektivi. S pomočjo ogledala, ki je nameščeno v stojalu, svetloba najde pot do cevi. Nato pade v okular, skozi katerega si je mogoče ogledati predmet. Delovanje svetlobnega mikroskopa poteka z ogledom predmeta v ozadju. Svetloba, ki se imenuje tudi svetlobna pot, se začne pri svetlobnem viru pod nosilcem predmeta. Predmet prodira svetloba, kar povzroči resnično vmesno sliko z objektivom znotraj cevi. Okular mikroskopa deluje kot povečevalno steklo in spet ustvari znatno povečano virtualno vmesno sliko.

Zdravstvene in zdravstvene koristi

Za medicino je uporaba mikroskopa temeljnega pomena. Uporablja se predvsem za ocenjevanje vzorcev tkiva, mikroorganizmov, kri komponente in celice. Zlasti identifikacija patogeni kot bakterije ali glive so pogosto nepogrešljive, da bi jih lahko ustrezno izvajali terapija. S pomočjo mikroskopskih preiskav lahko zdravniki odkrijejo nekatere patogeni. V ta namen okuženi vzorci, kot je kri, izločki iz rane oz pus se pregledajo pod svetlobnim mikroskopom, da se ugotovi povzročitelj bakterije. Vendar virusi je težko zaznati s svetlobnim mikroskopom. To je mogoče le z elektronskim mikroskopom. Mikroskopski pregledi imajo tudi pomembno vlogo pri zgodnjem odkrivanju rak. V tem primeru vzorci tkiva, odvzeti iz a biopsijo ali se z instrumentom pregleda celicni bris, da se razjasni osumljenec rak. Toda mikroskop ponuja tudi dragocene informacije po kirurški odstranitvi tumorja. Z njim lahko med drugim določimo vrsto rak ali je tumor agresiven ali počasi rastoč. Posebni zdravniški pregledi z mikroskopom se izvajajo v patoloških laboratorijih, ki so specializirani za to diagnostiko.