Welke microscoop moet worden gebruikt om bacteriële cellen te bekijken?
Als precisie-instrument voor het vergroten en observeren van objecten kunnen verschillende optische microscopen verschillende soorten monsters waarnemen. Gebruikers in sectoren zoals de microbiologie, plantenonderzoek en dieronderzoek moeten de grootte van bacteriën kunnen zien. Welk soort microscoop moet daarom worden gebruikt bij het observeren van dergelijke monsters? Dit artikel geeft een gedetailleerde analyse.
Het antwoord op deze vraag kan worden besproken vanuit de aspecten van bacteriële celgrootte, menselijk oog en microscoopresolutie.
1. De grootte van bacteriële cellen ligt doorgaans in het micrometerbereik, waarbij we Escherichia coli als voorbeeld nemen: de lengte is ongeveer 1 µm en de breedte ongeveer 0.5 µm.
2. Resolutie verwijst naar de kleine afstand tussen twee objecten die duidelijk te onderscheiden zijn.
De resolutie van een microscoop verwijst naar de minimale afstand tussen twee objecten die na vergroting en beeldvorming duidelijk te onderscheiden is.
De resolutie van een instrument verwijst naar zijn vermogen om informatie te verschaffen over de microstructuur van het te meten object. Hoe hoger de resolutie, hoe gedetailleerder de verstrekte informatie. De versterkingsfactor die de versterkingslimiet overschrijdt, wordt ongeldige versterking genoemd, die niet meer informatie kan geven over de fijne structuur.
3. De resolutie van het menselijk oog is 0.1 mm, wat betekent dat het gemiddelde menselijke oog bij voldoende licht en op een afstand van 1 voet een kleine afstand van 0.1 mm tussen twee punten kan onderscheiden .
4. Samenvattend: om de aanwezigheid van bacteriën te kunnen zien, moet de vergroting minimaal 0,1 mm ÷ 0,5um=1000 ÷ 5=200 keer zijn. Bij deze vergroting zijn de waargenomen bacteriën (Escherichia coli) echter slechts een klein stipje, en om meer gedetailleerde structurele informatie te zien, is het noodzakelijk om de vergroting van de microscoop te vergroten.
5. De resolutie van een gewone optische microscoop wordt beperkt door de golflengte van zichtbaar licht (390-770 nm) en bedraagt doorgaans niet meer dan 1000 keer, wat de versterkingslimiet is van een gewone optische microscoop. Een vergroting van meer dan 1000 keer kan geen meer gedetailleerde structurele informatie opleveren, die binnen de reikwijdte van ineffectieve versterking valt.
6. De vergroting van een elektronenmicroscoop kan 800.000 keer bereiken, en het basisprincipe is hetzelfde als dat van een gewone optische microscoop, die door hoge druk elektronengolven met korte golflengte genereert.
Door 400 keer in te zoomen (10x, 40x) kun je de bacteriën nauwelijks zien, maar ze zijn slechts zo groot als de punt van een naald, als kleine puntjes. Meestal zoomen we nog steeds in tot 1000 keer (10x, 100x) voor observatie, en op dit moment is het uiterlijk van de bacterie nog steeds duidelijk te zien, zelfs na speciale kleuring van flagella. Om 1000 keer te vergroten, heb je een oliespiegel nodig. Bij de zogenaamde oliespiegel laat u een druppel cederolie tussen de objectieflens en het dekglaasje vallen. De brekingsindex van cederolie is hoger dan die van lucht, waardoor een grotere vergroting kan worden toegepast.
10x en 40x geven aan dat de lens 10x en 40x vergroot is. De vergroting van het oculair wordt vermenigvuldigd met de vergroting van de objectieflens om de totale vergroting van deze microscoop te verkrijgen. Het oculair en het objectief van een microscoop die op de middelbare school wordt gebruikt, kunnen worden vervangen, en het oculair is over het algemeen 5x of 10x. Het oculair van een kleine microscoop is meestal slechts 10x groot en kan Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis en Bacillus megalobus (gebruikt om sporen waar te nemen) onderzoeken.
