Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2: Як ми бачимо невидимий світ

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    3977

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Коли ми дивимося на веселку, її кольори охоплюють повний спектр світла, який людське око може виявити і диференціювати. Кожен відтінок являє собою різну частоту видимого світла, обробленого нашими очима та мізками і відображені у вигляді червоного, оранжевого, жовтого, зеленого або одного з багатьох інших знайомих кольорів, які завжди були частиною людського досвіду. Але тільки недавно у людей виробилося розуміння властивостей світла, які дозволяють бачити зображення в кольорі.

    За останні кілька століть ми навчилися маніпулювати світлом, щоб вдивлятися в раніше невидимі світи - ті, що занадто малі або занадто далеко, щоб їх було видно неозброєним оком. За допомогою мікроскопа ми можемо досліджувати мікробні клітини та колонії, використовуючи різні методи маніпулювання кольором, розміром та контрастом способами, які допомагають нам ідентифікувати види та діагностувати захворювання.

    Малюнок\(\PageIndex{1}\) ілюструє, як ми можемо застосувати властивості світла для візуалізації та збільшення зображень; але ці приголомшливі мікрофотографії є лише двома прикладами численних типів зображень, які ми зараз можемо створювати за допомогою різних мікроскопічних технологій. У цій главі досліджується, як різні типи мікроскопів маніпулюють світлом, щоб забезпечити вікно у світ мікроорганізмів. Розуміючи, як працюють різні види мікроскопів, ми можемо створювати дуже детальні зображення мікробів, які можуть бути корисними як для досліджень, так і для клінічних застосувань.

    Ліве зображення показує чіткий фон з ланцюжками суцільних фіолетових стрижнів і більших кругових осередків. Більші клітини містять більш темні фіолетові вкраплення всередині кожної клітини. На правому зображенні зображений чорний фон з тонкими, що світяться спіралями.
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Різні види мікроскопії використовуються для візуалізації різних структур. Мікроскопія Brightfield (зліва) надає більш темне зображення на світлішому тлі, створюючи чітке зображення цих клітин Bacillus anthracis в спинномозковій рідині (стрижнеподібні бактеріальні клітини оточені більшими лейкоцитами). Мікроскопія темного поля (праворуч) збільшує контраст, надаючи більш яскраве зображення на темному тлі, як демонструє це зображення бактерії Borrelia burgdorferi, яка викликає хворобу Лайма. (кредит ліворуч: модифікація роботи Центрів контролю та профілактики захворювань; право кредиту: модифікація роботи Американського товариства мікробіології)

    • 2.1: Властивості світла
      Видиме світло складається з електромагнітних хвиль, які поводяться як інші хвилі. Отже, багато властивостей світла, які мають відношення до мікроскопії, можна зрозуміти з точки зору поведінки світла як хвилі. Важливою властивістю світлових хвиль є довжина хвилі, або відстань між одним піком хвилі і наступним піком. Висота кожного піка (або глибина кожного жолоба) називається амплітудою.
    • 2.2: Вдивляючись у невидимий світ
      Італійський вчений Джироламо Фракасторо вважається першою людиною, яка офіційно постулює, що хвороба поширювалася крихітною невидимою семінарією. Він запропонував, щоб ці насіння могли прикріпитися до певних предметів, які підтримували їх передачу від людини до людини. Однак, оскільки технології бачення таких крихітних об'єктів ще не існувало, існування семінарії залишалося гіпотетичним трохи більше століття - невидимий світ, який очікує розкриття.
    • 2.3: Інструменти мікроскопії
      У 20 столітті відбувся розвиток мікроскопів, які використовували невидиме світло, такі як флуоресцентна мікроскопія, яка використовує ультрафіолетове джерело світла, та електронна мікроскопія, яка використовує короткохвильові електронні пучки. Ці досягнення призвели до значних покращень у збільшенні, роздільній здатності та контрасті. У цьому розділі ми розглянемо широкий спектр сучасних мікроскопічних технологій та загальних застосувань для кожного типу мікроскопа.
    • 2.4: Фарбування мікроскопічних зразків
      У своєму природному стані більшість клітин і мікроорганізмів, які ми спостерігаємо під мікроскопом, не мають кольору і контрасту. Це ускладнює, якщо не неможливо, виявити важливі клітинні структури та їх відмінні характеристики без штучної обробки екземплярів. Тут ми зупинимося на найбільш клінічно релевантних методиках, розроблених для виявлення конкретних мікробів, клітинних структур, послідовностей ДНК або показників інфекції в зразках тканин під мікроскопом.
    • 2.E: Як ми бачимо невидимий світ (вправи)

    Мініатюра: З'єднаний мікроскоп в біологічній лабораторії. (CC BY-СА 4.0; Акагастія).