какой микроскоп выбрать для исследования бактерий

Какой микроскоп подходит для изучения микробов?

Прежде чем приступить к исследовательской работе, настоятельно рекомендуем внимательно ознакомиться с морфологией и биохимией эубактерий, методиками их разведения, выделения и идентификации.

Микроскопы для микробов — это биологические модели с проходящим освещением микропрепарата, в которых колонии микроорганизмов рассматриваются исследователем на просвет, а применяемое увеличение варьируется в диапазоне 40-1000 крат.

Основных критериев успешной реализации данного правила несколько:

Встроенная нижняя подсветка. Действительно, учитывая мизерные размеры одноклеточных живых существ, зарегистрировать их можно благодаря закону физики – а именно явлению дифракции. Световая волна огибает препятствие – клетку и частично проходит сквозь ее прозрачные и полупрозрачные участки. Это приводит к визуальному проявлению клеточной геометрии, состава органоидов и даже цвета;

В ряде случаев в профессиональной микроскопии для усиления детализации крайне маленького изображения применяется люминесцентная насадка, создающая нетепловое свечение микроскопических объектов. Это актуально в медицине при диагностике заболеваний, исследовании крови, определения типа вирусов;

Контроль над толщиной пучка света и точкой его вхождения в область препарата дает устройство, называемое конденсором. В ученических микроскопах он прост – под столиком располагается вращающийся на подшипниках диск с отверстиями разного диаметра (диафрагмы), а экспериментатор самостоятельно им управляет, поворачивая колесико. В лабораторных приборах его конструкция сложнее – это оптическая система, способная исправлять искажения (аберрации), возникающие при несовпадении фокусов относительно оси симметрии;

Кратность обязана быть полезной, а не теоретической. Это значит, что апертура объектива и качество стеклянных линз должны удовлетворять требованиям ГОСТ или европейским стандартам, если микроскоп иностранного производства. На рисунке ниже показаны отличия двух типов оптики в детской наблюдательной технике, при котором первый вариант неподходящий для наблюдения микробов, а второй позволит выполнить задачу.

Микрообразец с бактериями подготавливается по строгим правилам. Функционирование биологической среды может быть остановлено с применением фиксаторов или, наоборот, активизировано в питательном агаре. Для этих целей рекомендуется приготовить субстрат из говяжьего бульона с добавлением переработанных костей (костная мука) и залить его в чашку Петри. Затем микробиологической петлей «заселить» в суспензию микробы, двигая ей зигзагообразно по всей площади чаши. Этот процесс называется посевом, он наиболее эффективен при культивировании изолированного скопления бактерий и архей.

Территория, в зависимости от вида культуры и штамма, отличается по структуре. Лаборант может наблюдать за характером и темпами ее разрастания. Для наилучшего восприятия и повышения контрастности потребуется окрашивание кислыми красителями, например, кристаллами метиленового синего.

Следующий этап – нанесение на предметное стекло (очищенное и обезжиренное), осуществляемое с использованием технологии мазка или «раздавленная капля». Последняя методика подходит для жидких смесей. Далее образец накрывается тонким покровным стеклышком, теперь он готов к микроскопированию.

Специалисты классифицируют микроскопы для микробов как медицинские, однако наблюдение простейших возможно и в прибор школьного уровня. К примеру, инфузорию туфельку, амебу или эвглену можно рассматривать на увеличении до 400x. Наловить их можно в любом водоеме с мутной водой и илистым дном. А еще множество паразитов обитает в ротовой полости человека, поэтому собрав палочкой зубной налет можно получить широкий набор лактобацилл, включая шаровидный стрептококк.

Простейшие микробы на увеличении 400 крат. Инфузории под микроскопом

Если воспользоваться специальной цифровой камерой USB – для научного сотрудника или любознательно ребенка откроется возможность фотографирования и съемки видео. Некоторые интересные фото, сделанные с использованием этого аксессуара, приведены в нашей статье.

Источник

Как выбрать микроскоп

Содержание

Содержание

Микроскоп — важнейший прибор, без которого не обойтись при проведении научных исследований. Современная микроскопия богата на различные виды микроскопов, каждый из которых имеет свое предназначение, устройство и особенности работы. Данный гайд не только расскажет вам об основных элементах микроскопа, но и поможет определиться с выбором.

Окуляр

Окуляр представляет из себя систему, состоящую из нескольких линз (обычно 2–3), через которые исследователь будет рассматривать изучаемый объект. Линзы встраиваются в металлический корпус (тубус) и могут быть как фиксированного, так и фокусного увеличения. Самая нижняя линза предназначена для фокусировки на объекте, а верхняя — для наблюдения за ним. Все окуляры дают определенную кратность увеличения — 10x, 20x, 25x и т.д.

Объективы

Самая важная часть микроскопа, благодаря которой строится микроскопическое изображение изучаемого предмета с точной передачей мельчайших деталей, цвета, структуры. Другими словами, пользователь сможет рассмотреть лежащий перед ним объект в деталях, даже если он не виден человеческим глазом. Объектив имеет довольно сложное оптико-механическое устройство, включающее в себя несколько линз и других компонентов. Качество и количество линз зависит от тех задач, для которых создается прибор и может доходить до 14 штук. К таковым относятся сложные и дорогие планапохроматические объективы, применяемые чаще всего в биологии и медицине. Для изучения растений, веществ, тканей подойдут ахроматические объективы, в которых может быть всего 2–3 линзы.

Современные технологии позволяют создавать и выпускать множество типов объективов в зависимости от целевого назначения, устройства и принципа действия. Выделяют устройства с малыми (10х), средними (до 50х) и большими (более 50х) кратностями, а также сверхбольшие объективы кратностью свыше 100х. Микроскоп может быть оснащен одним объективом, но чаще всего имеет два или три с разной кратностью.

Общее увеличение микроскопа высчитывается путем сложения кратности окуляров и объективов. Например, если кратность окуляра составляет 10x, а объектива 90x, то общее увеличение будет иметь кратность 900x.

Подсветка

Это не менее важная часть микроскопа, позволяющая подсветить объект изучения. Чаще всего состоит из двух частей: коллектора и конденсора. Конденсор имеет несколько встроенных линз и предназначен для увеличения количества света, исходящего от осветителя. Коллектор же располагается между объектом изучения и конденсором и помогает регулировать интенсивность освещения.

Источником освещения в подсветке выступают галогенные лампы, светодиоды, зеркала или лампы накаливания. В конструкции микроскопа подсветка может иметь верхнее, нижнее расположение или же быть комбинированной (верхняя и нижняя). Верхняя располагается над предметным столиком и нужна для того, чтобы рассмотреть непрозрачные или полупрозрачные предметы. Нижняя же находится под столиком и нужна для изучения прозрачных объектов, на которые направляется пучок света. Подсветка нуждается в питании от сети, через USB или батареек.

Конденсор, верхняя подсветка, комбинированная подсветка (верхняя и нижняя):

Тип визуальной насадки

Есть монокулярные, бинокулярные и даже тринокулярные насадки. Монокулярная имеет один окуляр, бинокулярная два. Два окуляра будут более предпочтительнее чем один, однако они требуют некоторого навыка. В тринокулярной насадке, помимо двух окуляров, будет дополнительная трубка, на которую можно установить камеру и передавать изображение на монитор компьютера.

Минимальное и максимальное оптическое увеличение

Минимальное оптическое увеличение высчитывается путем сложения кратности окуляров и объективов. Например, если минимальная кратность и у окуляра, и у объектива составляет 10х, то минимальное оптическое увеличение будет составлять 100х. Это дает не совсем четкую картинку, но с широким полем зрения.

Максимальное оптическое увеличение высчитывается таким же образом, как и минимальное. Пример: окуляр кратностью 10х и объектив кратностью 90х, вместе дадут увеличение в 900х. Это позволяет максимально детально рассмотреть предмет изучения, однако если выбрано увеличение намного выше допустимого, для того или иного предмета, то это не выявит каких-либо дополнительных деталей, но может ухудшиться качество и четкость изображения. Соответственно поле зрения также будет намного уже. Например, зерна обычного песка можно рассмотреть при увеличении в 400х, поэтому более высокие значения будут избыточны. При высоких значениях увеличения (800х и более) можно изучать детальную структуру предметов, пыльцу, минералы и многое другое.

Цифровая камера и максимальное цифровое увеличение

Некоторые модели световых микроскопов оснащаются цифровой камерой для фото и видеосъемки. Камера может встраиваться в корпус микроскопа наравне с объективами, но чаще всего это прибор с тринокулярной насадкой, в котором третий окуляр предназначается для специального видеоокуляра. Стоит отметить, что видеоокуляр можно установить и на прибор с монокулярной насадкой. Есть и специальные цифровые микроскопы, в которых объектив как таковой отсутствует и его заменяет цифровая камера. Изображение передается сразу же на компьютер, причем разрешение камеры измеряется в мегапикселях и может быть от 0,3 до 5 Мп. Максимальное цифровое увеличение в данном случае будет относиться именно к возможностям камеры, хотя не стоит отметать и другие факторы: насколько качественен монитор для просмотра и т.д. Увеличение в цифровых моделях может составлять 300х, 1600х и т.д.

Фокусировка

Как правило, фокусировка в микроскопах бывает грубой и точной.

Револьверная головка

Устройство револьверного типа в которое встраиваются объективы. Там может находиться всего лишь один объектив, но чаще головки имеют два, три и четыре объектива. Пользователь при необходимости просто проворачивает головку, выбирая нужный ему объектив.

Межзрачковое расстояние

Расстояние между зрачками измеряемое в миллиметрах. Данная характеристика относится к микроскопам с бинокулярной насадкой. Чтобы создать стереокартинку или единое поле, в котором оба глаза будут видеть предмет изучения, нужно провести несложные настройки. Для этого первоначально необходимо настроить резкость окуляров, а затем свести изображение воедино, поворачивая тубусы, в которые встроены окуляры. Если все сделано правильно, то оба глаза должны видеть единое поле, без затемнения центра или краев изображения.

Советы по выбору

Любитель или профессионал

Для любительских, детских изысканий подойдет недорогое устройство с окулярами 10х или 20х и объективами до 40х. Оптимальными будут приборы с увеличением до 200х или 400х.

Для серьезных исследований нужен уже более мощный прибор с максимальным увеличением в несколько сотен (более 400х) или более 1000 крат. Также стоит обратить внимание на цифровые микроскопы, не требующие особых настроек, навыков работы. В них изображение передается сразу же на монитор.

Визуальная насадка — какая лучше?

Даже если вы приобретаете микроскоп для несложных опытов, любительских исследований или для ребенка, то лучше всего подойдет бинокулярная насадка, так как именно она дает хорошее стереоизображение. Если есть необходимость в получении фото или видео, то лучше взять прибор с тринокулярной насадкой.

Объективы — чем больше, тем лучше

Даже если вы не собираетесь становиться микробиологом, желательно приобрести прибор с двумя или тремя объективами, кратностью 4x, 10x и 40x. Самым оптимальным будет вариант прибора с наличием объектива в 40х. Фокусировку на объект следует проводить, начиная с малого по кратности объектива (например, с 4х).

Объективы — чем выше кратность, тем профессиональнее

Если предстоит выбрать микроскоп для профессиональных исследований, то нужно обращать внимание на приборы, дающие максимальное увеличение не менее 400х. Это нижняя необходимая для эффективной работы граница. Верхней же границы не установлено и можно выбирать прибор с увеличением в несколько тысяч крат, например, в 2000х. Для серьезных исследований обязательно наличие в револьверной головке 100-кратного объектива.

Подсветка — лучше комбинированная

Как уже известно, она может быть нижняя, верхняя и комбинированная. Лучше всего подойдет прибор именно с комбинированной подсветкой, так как с ее помощью возможно изучать как прозрачные объекты, так и непрозрачные (монеты, насекомых, минералы и т.п.). Также желательно приобрести прибор с галогеновой или со светодиодной подсветкой.

Фокусировка — грубо, но точно

Не забываем, что фокусировка бывает грубой и точной. Для любительских исследований вполне подойдет прибор только с грубой фокусировкой, хотя комбинированный вариант (и с грубой, и с точной) будет более предпочтительней. А вот для профессиональных исследований, тонкая фокусировка просто обязательна.

Штатив

Какие-либо особые требования к штативу не предъявляются, но стоит присмотреться к прибору, штатив которого выполнен из металла или же имеет металлические вставки.

Выводы

Современная промышленность предлагает массу вариантов для плодотворного изучения окружающего мира. Для новичков и школьников, для небольших любительских исследований, отлично подойдут микроскопы с максимальным увеличением до 400–640х. Если же планируются серьезные научные изыскания, то будет необходим прибор от 640х и выше, причем верхней границы, в принципе, не существует. Также стоит обращать внимание на комбинированную подсветку, бинокулярную насадку и возможность записи фото и видео.

Источник

Микробы на руках под микроскопом

Микроорганизмы (или попросту микробы) — это живые «существа», которых мы не можем увидеть простым глазом. Их размер настолько мал (от 0,1 мм и менее), что подробно их разглядеть возможно только через микроскоп. При этом, существуют как опасные микробы, так и микрофлора, постоянно обитающая на человеческих руках.

Родители, приходящие в магазины оптических товаров с детьми, часто спрашивают, можно ли рассмотреть микробы на руках под микроскопом и как это сделать. Такой эксперимент возможен, но он требует времени и покупки ряда предметов, используемых в микробиологических лабораториях.

Как выглядят микробы под микроскопом?

Для начала изучения микроорганизмов можно воспользоваться книгами с красочными фотографиями. Лучше показать ребёнку картинки в каком-нибудь обучающем пособии для детей. Обычно, такие книги написаны понятным и лёгким языком, а изображения на фото достоверно показывают, как выглядят различные представители микромира. Например, книга «Невидимый мир. Книга знаний Levenhuk» отлично подойдет!

Ну, а если вы готовы провести самостоятельный эксперимент, вам понадобится хороший учебный микроскоп.

Какой микроскоп годится для изучения бактерий?

Для изучения бактерий подойдёт любой биологический микроскоп. Можно приобрести школьный. Желательно не покупать самый дешёвый детский микроскоп с пластиковой оптикой. Поскольку школьные микроскопы предназначены для биологических опытов, в них установлена стеклянная оптика. Приобретайте инструмент с металлическим корпусом, потому что он более прочный и устойчивый.

Увидеть бактерии в микроскоп можно при увеличении от 160 крат и выше. Для работы с микроорганизмами вам будет достаточно биологического микроскопа с увеличением до 400 крат. Но если есть возможность — приобретите микроскоп с максимальным увеличением 800 крат или выше.

Можно ли увидеть микробы на руке в микроскоп?

Конечно, если ребёнок или взрослый подставит руку под объектив микроскопа, ничего рассмотреть не удастся. Все биологические микроскопы работают на просвет. Часто дети задают родителям вопрос: «А если я просуну руку в микроскоп, я там микробов увижу?» Ребёнку надо объяснить, что рассмотреть микробы на грязных руках под микроскопом он сможет только после их предварительного выращивания в специальной среде. Для эксперимента вам понадобятся:

Чашку Петри нужно поставить в духовку, нагрев её до температуры 150С. 15 минут будет достаточно для того, чтобы уничтожить микробы в чашке и сделать её стерильной. После этого надо взять немного дистиллированной воды (60 мл) и половинку чайной ложки питательной среды. Агар добавьте в воду и прокипятите полученную смесь в кастрюльке (время — 1 минута). У вас должен получиться однородный раствор, без осадка и комочков. Горячий раствор вылейте в чашку Петри, заполнив её до половины. Посуду нужно закрыть, чтобы среда оставалась стерильной.

Дайте раствору полностью остыть. Остывшая масса будет выглядеть в виде застывшего желе. Питательная среда для микробов готова. Далее возьмите сухую ватную палочку, соберите с её помощью грязь с рук и проведите палочкой несколько раз по желеобразной массе в чашке. Не надавливайте сильно, должны получиться лёгкие мазки. Теперь заверните чашку в кусок плотной ткани и и положите в отдельную коробку. Ёмкость поставьте в сухое и тёплое место: можно оставить коробку у батареи. Температура должна быть не меньше 20С.

Спустя 3-4 дня откройте чашку. Вы увидите выросшие колонии различных микроорганизмов и даже грибков. Всё это постоянно обитает на руках человека. Далее можно изучать материал под микроскопом.

Приготовление простого микропрепарата

Для приготовления простого микропрепарата вам понадобятся:

Стёкла должны быть сухими и чистыми, как и палочка. Предметное стекло нужно положить на ровную поверхность рядом с чашкой и взять из неё ватной палочкой немного материала. Теперь аккуратно поместите биоматериал на предметное стёклышко, а сверху накройте препарат покровным стеклом. Прижимать его не нужно. Попробуйте рассмотреть полученный образец под микроскопом, поместив его на предметный столик инструмента. С препаратом обращайтесь осторожно, чтобы не сдвинуть стёкла и не повредить его.

Методики окрашивания препаратов в домашних условиях

Есть микробы, которые трудно рассмотреть без предварительного окрашивания препарата. В микробиологических лабораториях иногда применяют сложные составы для окрашивания, но дома вы можете воспользоваться обычным раствором Люголя, который всегда продаётся в аптеке. В его состав входят йодид калия и йод. Поместите на предметное стекло с помощью пипетки пару капель дистиллированной воды, а затем добавьте к ней каплю раствора. Осталось добавить к раствору образец — и он будет хорошо виден под микроскопом. Вместо раствора Люголя также подойдёт фиолетовый кристаллик или метиленовый синий.

Готовые препараты можно окрасить простым, но интересным методом. На одну сторону покровного стёклышка нанесите краситель, а на другую поместите салфетку из бумаги. Салфетка вытянет влагу с одной стороны и «затянет» под стекло краситель.

Полезный совет

Поскольку на наших руках всегда есть следы пота и жира, все работы по приготовлению микропрепарата лучше проводить в медицинских перчатках. Так на стёклах не останется следов, а результаты ваших исследований будут более достоверными. Кроме того, желательно не прикасаться к стёклам пальцами до проведения экспериментов, чтобы на них не осталось жирных следов. Если вы, всё же, хотите переместить стекло с места на место, не надевая перчаток, осторожно берите его за краешки, стараясь не касаться гладкой поверхности. Эти простые манипуляции позволят вам получить максимально чёткое изображение.

Источник

Микроскоп для микробиологии и биологических исследований

Микробиологический микроскоп – это универсальное устройство, которое может быть использовано не только в биологических исследованиях и медицине, но и во многих других сферах. Они имеют несколько принципиально отличных как структурных, так и функциональных особенностей.

Принцип и особенности работы биологического микроскопа

Устройство биологического микроскопа. Стандартный микроскоп лабораторный биологический состоит из:

Объектив в микроскопе является одной из основных и важных деталей, ведь именно с его помощью можно рассмотреть и изучить любой объект в увеличенном размере. Количество линз в каждой модели отличается, что изменяет степень увеличения в каждом микроскопе, ведь если в микроскопе имеется объектив с большим увеличением, то в нем будет не менее 10 линз. Узнать и понять, сколько и какие объективы находятся в микроскопе, можно смело по названию (Х 40, Х 90 или Х 8).

Если говорить о качестве объектива, то в таком случае стоит судить о его разрешающей способности. Человеческий глаз способен увидеть ту картинку, на которой две точки находятся на расстоянии не более 0.15 мм, иначе увидеть их будет невооруженным глазом невозможно. В микроскопе есть объективы, на которых указана разрешающая способность, то есть, то расстояние, которое можно увидеть между двумя точками: чем фронтальная линза тоньше, тем выше разрешающая способность микроскопа. С помощью окуляра и линзами с диафрагмой, которые в нем расположены, удается увидеть изображение объекта в увеличенном размере в десятки или сотни раз. Чтобы узнать, какое в общем увеличение дает тот или иной микроскоп, достаточно всего-навсего умножить показатель увеличения объектива на увеличение окуляра.

В медицинских микроскопах можно также изменять диаметр светового потока с помощью ирисовой диафрагмы, представленной тонкими металлическими пластинками, которая находится между зеркалом и конденсором. Под диафрагмой имеется кольцо со светофильтром, позволяющее путем передвижения его в горизонтальном положении уменьшать освещенность.

Микроскоп биологический для лабораторных исследований: особенности

Такое оборудование обладает некоторыми особенностями:

Микроскопы для микробиологии могут быть использованы для проведения контрастных методов микроскопирования. Например, люминесцентная или фазово-контрастная микроскопия.

Существуют также инвертированные микроскопы биологические лабораторные. Их конструкция устроена несколько иначе: предметный столик располагается выше, чем объектив самого оборудования. Микроскоп инвертированный биологический сегодня активно используется в биологии и применяется для изучения объекта с нижней стороны. В отличие от других микроскопов, в нем нет покровного стекла, так как его роль отводится дну лабораторной посуды, с помощью которой проводится исследование. В данной модели микроскопа есть свои нюансы: объектив расположен под объектом исследования или наблюдения, а осветительная часть расположена выше него.

В зависимости от того, как инвертированный микроскоп работает, их делят на:

Учитывая то, что исследовать зачастую приходится предметы разных размеров и формы, предметный столик имеет большие размеры, в отличие от стандартных классических биологических микроскопов. Для того, чтоб провести какое – либо действие с предметом, размещенном на нем, создается большое рабочее расстояние. В таких микроскопах очень большое значение имеет наличие микроманипулятора, который открывает широкие возможности для исследователя с образцом наблюдения.

Если сравнивать увеличение в инвертированном и обычном микроскопе, то инвертированные отличаются меньшим увеличением за счет того, что лабораторная посуда, в которой осуществляются исследования, имеет более толстые стенки, чем покровные стекла для микроскопа.

Типы лабораторных биологических микроскопов

Биомед 1 – это профессиональная модель, которая часто используется в биологии или медицинской практике. Качественная оптическая система стоит сразу на трех объективах, которые способны получить изображение в увеличении от 40 до 640 крат. Имеет зеркальную подсветку, обеспечивающую прекрасную освещенность для выполнения поставленных задач. Несомненным плюсом данной модели является сравнительно низкая цена, а также универсальность в использовании оборудования в сочетании с качеством.

Биомед 4 – профессиональный тринокулярный микроскоп. Четыре высококачественных объектива могут дать увеличение до 1600 крат. Возможность использования не только лишь нижней, но и верхней подсветки дает возможность получать четкие изображения благодаря применению контрастных методик микроскопирования. Это бинокулярный экземпляр, который позволяет с комфортом проводить исследования двумя глазами, а также делать фото получаемых изображений при выполнении исследовательских работ. Эти фотографии легко перемещаются на цифровой носитель, что также делает этот вариант оборудования комфортным для работы.

Сфера применения

Зачастую такая техника применяется в медицине для проведения лабораторных исследований, например, исследования крови, мочи. Ни одна микробиологическая лаборатория не сможет осуществлять практику без применения этого оборудования. К тому же школьные кабинеты биологии, аудитории медицинских институтов оснащены именно такими приборами, позволяющими работать с ними даже ученикам и начинающим специалистам.

Преимущества и недостатки

Как и любое оборудование, биологические микроскопы также имеют свои положительные стороны, а также некоторые недостатки. Опираясь на эти особенности, вам будет просто сделать выбор.

Теперь Вы знаете, на что нужно обращать внимание при работе с микробиологическим микроскопом, в чем его отличия от других и какие особенности. Надеемся, что наша статья была для Вас полезной и информативной.

Источник