Kakšen mikroskop se uporablja za opazovanje oblike mikrobnih celic
Skupni izraz za vse drobne organizme, ki jih posameznik težko opazuje s prostim očesom. Mikroorganizmi vključujejo bakterije, viruse, glive in nekaj alg. (Vendar so nekateri mikroorganizmi vidni s prostim očesom, kot so gobe, ki spadajo med glive, Ganoderma lucidum itd.) Virusi so vrsta "neceličnih organizmov", sestavljenih iz nekaj komponent, kot so nukleinske kisline in beljakovine, vendar njihova preživetje mora biti odvisno od živih celic. Glede na različna okolja, ki obstajajo, jih lahko razdelimo na prokariontske mikroorganizme, vesoljske mikroorganizme, glivične mikroorganizme, kvasovke, morske mikroorganizme itd.
Vloga in škoda mikroorganizmov:
Eden najpomembnejših vplivov mikroorganizmov na človeka je razširjenost nalezljivih bolezni. 50 odstotkov človeških bolezni povzročajo virusi. Zgodovina mikrobov, ki povzročajo človeške bolezni, je zgodovina nenehnega boja človeka z njimi. Ljudje so dosegli velik napredek pri preprečevanju in zdravljenju bolezni, vendar se še vedno pojavljajo nove in ponavljajoče se mikrobne okužbe, kot je veliko število virusnih bolezni, za katere ni učinkovitih terapevtskih zdravil. Patogeni mehanizem nekaterih bolezni ni jasen. Zloraba velikega števila antibiotikov širokega spektra je povzročila močan selekcijski pritisk, zaradi česar so številni sevi mutirali, kar je povzročilo pojav odpornosti na zdravila, zdravje ljudi pa ogrožajo nove grožnje. Nekateri segmentirani virusi lahko mutirajo z rekombinacijo ali ponovnim razvrščanjem. Najbolj značilen primer je virus gripe.
Po poznavanju posebne definicije mikroorganizmov, kakšen tip mikroskopa naj eksperimentator uporabi pri proučevanju mikroorganizmov, da bi jih videl, in kateri mikroskop se lahko uporablja za boljši vid ter za opazovanje in analizo pogostih mikrobnih oblik.
Izum mikroskopa je, da lahko vidimo nasmejane predmete, ki jih s prostim očesom ni mogoče videti. Velikost mikroorganizmov je zelo majhna, zato jih je treba povečati in opazovati s pomočjo mikroskopa. Poleg tega obstaja veliko vrst mikroorganizmov, tako da lahko v bistvu večina optičnih mikroskopov. Za opazovanje mikroorganizmov je naslednje vprašanje, kakšen tip mikroskopa je treba uporabiti za opazovanje in analizo mikroorganizmov. Običajni mikroskopi za opazovanje mikrobne morfologije vključujejo biološke mikroskope, fazno kontrastne mikroskope, invertne mikroskope, fluorescenčne mikroskope in konfokalne mikroskope. Mikroskop in tako naprej.
V nadaljevanju so opisani različni mikroskopi, ki se uporabljajo za opazovanje mikroorganizmov:
1. Navadni svetlobni mikroskop
Kot vir svetlobe se uporablja naravna svetloba ali svetloba, njena valovna dolžina pa je približno {{0}},4 μm. Ločljivost mikroskopa je polovica valovne dolžine, to je 0,2 μm, najmanjša s prostim očesom vidna slika pa je 0,2 mm. Zato lahko z uporabo oljnega (potopnega) ogledala za 1000-kratno povečavo delce velikosti 0,2 μm povečate na 0,2 mm, vidne s prostim očesom. Za opazovanje bakterij, aktinomicet in gliv se lahko uporabljajo navadni optični mikroskopi.
2. Mikroskopija s temnim poljem se običajno uporablja za opazovanje neobarvane mikrobne morfologije in gibanja. Ko je kondenzor temnega polja nameščen v običajnem mikroskopu, svetloba ne more prodreti neposredno iz sredine in vidno polje je temno. Ko vzorec prejme poševno svetlobo z roba kondenzorja, se lahko razprši, tako da lahko v ozadju temnega polja opazimo svetle mikroorganizme, kot so bakterije ali spirohete.
3. Fazno kontrastni mikroskop Fazno kontrastni mikroskop uporablja svetlobni učinek plošče fazne razlike, da spremeni svetlobno fazo in amplitudo neposredne svetlobe ter pretvori razliko svetlobne faze v razliko svetlobne jakosti. Pod fazno-kontrastnim mikroskopom, ko svetloba prehaja skozi neobarvan preparat, je razlika v svetlobni fazi posledica neskladnosti gostote različnih delov preparata, pri čemer je mogoče opazovati morfologijo, notranjo strukturo in način gibanja mikroorganizmov.
4. Fluorescenčni mikroskop Fluorescenčni mikroskop je v bistvu enak navadnemu optičnemu mikroskopu, glavna razlika je vir svetlobe, filter in kondenzor. Trenutno jih večina uporablja epi-light naprave, kot vir svetlobe pa se običajno uporabljajo visokotlačne živosrebrne sijalke, ki lahko oddajajo ultravijolično ali modro-vijolično svetlobo. Obstajata dve vrsti filtrov: vzbujevalni filter in absorpcijski filter. Poleg splošnih kondenzatorjev svetlega polja se lahko v fluorescenčnih mikroskopih uporabljajo tudi kondenzatorji temnega polja, ki uporabljajo modro svetlobo za izboljšanje kontrasta med fluorescenco in ozadjem. Ta metoda je uporabna za odkrivanje ali identifikacijo bakterij, obarvanih s fluorescentnimi pigmenti ali v kombinaciji s fluorescentnimi protitelesi.
5. Elektronski mikroskopi kot vir svetlobe uporabljajo tok elektronov. V primerjavi z vidno svetlobo je valovna dolžina desettisočkrat drugačna, kar močno izboljša ločljivost. Magnetna tuljava se uporablja kot optični ojačevalni sistem, povečava pa lahko doseže več deset tisoč ali sto tisočkrat. Pogosto se uporablja v virusnih delcih. in opazovanje bakterijske ultrastrukture.
Opazovanje neobarvanih mikrobnih vzorcev:
Neobarvane vzorce lahko na splošno uporabimo za opazovanje bakterijske morfologije, moči in gibanja. Bakterije so brezbarvne in prozorne, ko niso obarvane, pod mikroskopom pa jih opazimo predvsem po razliki med lomnim količnikom bakterije in okolice. Bakterije z bički se gibljejo živahno, medtem ko bakterije brez bičkov kažejo nepravilno Brownovo gibanje. Preživetje sposobne bakterije, kot so Treponema pallidum, Leptospira in Campylobacter, imajo značilne oblike in vzorce gibanja, ki so diagnostično pomembni. Običajno uporabljene metode so metoda padca tlaka, metoda visečega padca in kapilarna metoda.
1. Metoda viseče kapljice Nanesite vazelin okoli konkavne luknje čistega konkavnega stekelca, vzemite obroč bakterijske suspenzije z inokulacijsko zanko in ga položite na sredino pokrovnega stekla, nato poravnajte konkavno luknjo konkavnega stekelca z kapljico v sredino pokrovnega stekla in Namestite pokrovček, nato ga hitro obrnite, narahlo pritisnite pokrovček, da se tesno prilepi na vazelin na robu konkavne luknje, in nato opazujte pod visoko močjo mikroskop (ali temno polje).
2. Vzemite obroček bakterijske suspenzije z inokulacijsko zanko in ga postavite na sredino čistega stekelca z metodo padca tlaka in nežno pokrijte bakterijsko suspenzijo s pokrovnim steklom, pri čemer pazite, da preprečite nastajanje zračnih mehurčkov in preprečite bakterijska suspenzija pred prelivanjem. Opazovanje v svetlem (ali temnem) polju pod visokosvetločnim objektivom.
3. Kapilarna metoda se uporablja predvsem za preiskavo kinetike anaerobnih bakterij. Običajno izberite dolžino 60~70mm. Po sifoniranju suspenzije anaerobnih bakterij skozi kapilaro z odprtino 0.5-1.0 mm zaprite oba konca kapilare s plamenom. Kapilara je bila fiksirana na stekelcu s plastičnim papirjem in opazovana pod svetlobno lečo v temnem polju.
Opazovanje obarvanih mikrobnih vzorcev z mikroskopom:
Ko je bakterijski vzorec obarvan, lahko zaradi ostrega barvnega kontrasta med bakterijo in okoliškim okoljem ugotovimo morfološke značilnosti bakterij (kot so velikost, oblika, razporeditev itd.) bakterij in nekatere posebne strukture. jasno opaziti pod navadnim optičnim mikroskopom (kot so kapsule, bički, spore itd.), bakterije pa je mogoče razvrstiti in identificirati glede na reaktivnost obarvanja.
(1) Splošni postopek bakterijskega barvanja Splošni postopek bakterijskega barvanja je: bris (sušenje)—fiksacija—barvanje.
1. Priprava brisov krvi, izločkov, izločkov, punkcijske tekočine in tekoče kulture ter neposredni tanki filmski brisi na stekelcih; obdukcije ali okuženih živalskih tkiv, namažite lezijo z vatirano palčko za vzorčenje. Za pripravo bakterijskih kolonij ali trate na trdnem gojišču najprej uporabite inokulacijsko zanko, da vzamete obroč fiziološke raztopine in ga postavite na sredino objektnega stekelca, nato pa s sterilno inokulacijsko zanko vzemite majhno količino kulture in jo zdrobite. Enakomerno v fiziološki raztopini in razporedite na 1 cm2. Velike ali majhne pobarvane površine pustite, da se naravno posuši pri sobni temperaturi ali počasi sušite na daljavo.
2. Namen fiksacije je ubiti bakterije, koagulirati bakterijske beljakovine in strukturo ter olajšati obarvanje; spodbujanje bakterij, da se oprimejo predmetnega stekelca, da jih med pranjem ne spere voda; spremenijo prepustnost bakterij za barvila, kar je koristno za strukturo bakterijskih celic obarvanja. Običajno ga fiksiramo s segrevanjem s plamenom, posušen zmazek pa na hitro 3x prevlečemo skozi plamen. Bolje je, da ne opečete kože na zadnji strani roke, ko se dotaknete stekelca.
3. Barvanje Glede na različne inšpekcijske namene izberite različne metode barvanja za barvanje. Pri barvanju dodajte raztopino barvila po kapljicah, da povečate prekrivnost.
4. Jedkalo Vsako snov, ki lahko poveča afiniteto med barvilom in barvanim predmetom, fiksira barvilo na barvanem predmetu in povzroči spremembo prepustnosti celične membrane, imenujemo jedkalo. Običajno se uporabljajo galun, taninska kislina, kovinske soli in jod itd., segrevanje pa se uporablja tudi za spodbujanje barvanja. Sredstva za obarvanje se lahko uporabljajo med primarnim obarvanjem in nasprotnim obarvanjem, lahko pa se uporabljajo tudi po fiksaciji ali pa so vsebovana v fiksativu in obarvanju.
5. Razbarvanje Vsako kemično sredstvo, ki lahko odstrani barvo barvanega predmeta, se imenuje sredstvo za razbarvanje. Etanol, aceton itd. se običajno uporabljajo kot sredstva za razbarvanje. Sredstvo za razbarvanje lahko zazna stopnjo stabilnosti kombinacije bakterij in barvil, kar se lahko uporabi za diferencialno barvanje.
6. Kontrabarvanje Bakterije ali njihove strukture, ki so bile razbarvane, so pogosto kontrastno obarvane z raztopino protibarvanja za lažje opazovanje. Barva raztopine za nasprotno barvanje je drugačna od barve raztopine za primarno barvanje, da tvori oster kontrast. Kontrabarvanje naj ne bo premočno, da ne prekrije barve začetnega barvanja.
