mikroskops ir viens no vissvarīgākajiem medicīnas instrumentiem. Tas ir neaizstājams daudzu slimību diagnosticēšanai.
Kas ir mikroskops?
Ar mikroskopa palīdzību ļoti mazus objektus var palielināt tik daudz, lai tos varētu attēlot grafiski. Parasti pārbaudāmo objektu izmērs ir mazāks par cilvēka acs izšķirtspēju. Paņēmienu, kurā tiek izmantots mikroskops, sauc par mikroskopiju.
Mikroskops ir īpaši svarīgs medicīnā, lai varētu veikt dažādus izmeklējumus. To izmanto arī bioloģijā un materiālu zinātnē.
Būtībā mikroskops ir viens no vissvarīgākajiem cilvēces izgudrojumiem. Izmantojot šo instrumentu, varēja atbildēt uz daudziem zinātniskiem un medicīniskiem jautājumiem. Termins mikroskops vai mikroskopija nāk no senās grieķu valodas. Kamēr Mikros vācu valodā nozīmē “ļoti mazs”, Skopie nozīmē “aplūkot”.
Formas, veidi un veidi
Tiek nošķirti dažādi mikroskopa veidi. Tie ir gaismas mikroskops, elektronu mikroskops un skenēšanas zondes mikroskops. Vecākā un vispazīstamākā metode ir gaismas mikroskopija, ko aptuveni 1595. gadā ieviesa holandiešu briļļu slīpmašīnas un objektīvu tehniķi. Objekti tiek apskatīti gaismas mikroskopijā caur vienu vai dažādām stikla lēcām. Klasiskā gaismas mikroskopa maksimālā izšķirtspēja ir atkarīga no izmantotās gaismas viļņa garuma. Ir ierobežojums aptuveni 0,2 mikrometri. Šīs robežas nosaukums ir Abbe limits. Šādi vācu fiziķis Ernsts Abbe (1840–1905) aprakstīja atbilstošos likumus. Sākot ar 1960. gadu, tika izstrādāti arī mikroskopi, kas pārsniedza Abbe izšķirtspējas robežas.
Ar elektronu mikroskopu palīdzību ir iespējama vēl lielāka izšķirtspēja. Šie instrumenti tika izgatavoti pagājušā gadsimta 30. gados. Vācu elektrotehniķis Ernsts Ruska (1906-1988) bija elektronu mikroskopa izgudrotājs. Elektronu stariem ir īsāks viļņa garums nekā gaismai, kas dod iespēju tuvāk aplūkot. Tādā veidā medicīnā un bioloģijā bija vēl labākas izmeklēšanas iespējas, jo tās varēja arī izmantot elektronu mikroskopu, lai pārbaudītu objektus, kuri vairs nebija iespējami ar gaismas mikroskopu. Tie ietver a. Vīrusi, prioni, hromatīns un DNS.
Vēl viens mikroskopa variants ir atomu spēka mikroskops. To 1985. gadā izstrādāja Gerds Binnigs, Kristofs Gerbers un Kalvins Kvets. Īpašais skenēšanas zondes mikroskops ir aprīkots ar smalkām adatām, kuras izmanto virsmu skenēšanai. To funkcionalitāte ir balstīta uz atšķirīgu principu.
Gaismas mikroskopu, skenējošo zondes mikroskopu un elektronu mikroskopu izmantošana notiek daudzos dažādos variantos. Piemēram, ir magnētiskās rezonanses mikroskops, rentgena mikroskops, ultraskaņas mikroskops, neironu mikroskops un hēlija jonu mikroskops.
Struktūra un funkcionalitāte
Parastā mikroskopa struktūra sastāv no statīva, kas ir piestiprināts pie smagas pēdas un nodrošina instrumenta stabilitāti. Gaismu apakšā rada ar elektrisku gaismas avotu vai spoguli. Izmantojot regulējamu diafragmu, kas pazīstama kā kondensators, gaismu var novirzīt uz priekšmetstikliņa no apakšas caur atveri parauga stadijā. Pārbaudāmais objekts ir novietots priekšmetstikliņā. Divas metāla skavas nodrošina slaida stabilitāti, lai attēls nekustas.
Vēl viena svarīga mikroskopa sastāvdaļa ir optiskais aparāts, kas ietver dažādus objektus ar vairākiem palielināšanas koeficientiem, kas atrodas uz rotējošā tornesta. Palielinājums parasti ir 4x, 10x vai 40x. Turklāt ir pieejami arī 50x un 100x mērķi. Ar statīvā ievietotā spoguļa palīdzību gaisma atrod ceļu uz cauruli. Pēc tam tas nonāk okulārā, caur kuru var apskatīt objektu.
Gaismas mikroskops darbojas, skatoties uz objektu pret gaismu. Gaisma, ko sauc arī par staru ceļu, sākas pie gaismas avota zem slidkalniņa. Objektu iekļūst gaismā, kas rada reālu starpposma attēlu ar objektīvu caurules iekšpusē. Mikroskopa okulārs darbojas kā palielināmais stikls, kas savukārt rada ievērojami palielinātu virtuālo starpposma attēlu.
Medicīniskie un veselības ieguvumi
Mikroskopa izmantošanai ir ārkārtīgi liela nozīme medicīnā. To galvenokārt izmanto audu paraugu, mikroorganismu, asins komponentu un šūnu novērtēšanai. Jo īpaši, lai veiktu piemērotu terapiju, bieži vien ir jāidentificē baktērijas, piemēram, baktērijas vai sēnītes.
Ar mikroskopisko izmeklējumu palīdzību medicīnas darbinieki var noteikt noteiktus patogēnus. Šim nolūkam inficētos paraugus, piemēram, asinis, brūču sekrēciju vai strutas, pārbauda ar gaismas mikroskopu, lai noteiktu izraisošo baktēriju. Tomēr vīrusus ar gaismas mikroskopu diez vai var atklāt. Tas ir iespējams tikai ar elektronu mikroskopu.
Mikroskopiskiem izmeklējumiem ir liela nozīme arī vēža agrīnā atklāšanā. Audu paraugus, kas iegūti no biopsijas vai šūnu uztriepes, pārbauda ar instrumentu, lai noskaidrotu aizdomas par vēzi. Bet mikroskops sniedz vērtīgu informāciju arī pēc audzēja ķirurģiskas izņemšanas. Tātad u. a. noteikt, kāds vēža veids tas ir un vai audzējs ir agresīvs vai lēnām aug.
Patoloģijas laboratorijās, kas specializējas šajā diagnozē, ar mikroskopu tiek veiktas īpašas medicīniskās pārbaudes.
