1。光顕微鏡(LM):
* 原則: 目に見える光を使用して、標本を照らして拡大します。
* 解像度: 光の波長、通常は約200ナノメートル(nm)によって制限されています。これは、個々のリボソームやウイルスのように、それよりも小さいオブジェクトを視覚化できないことを意味します。
* 利点: 比較的安価で、使いやすく、ライブセルイメージングが可能になり、さまざまな染色技術を使用して特定の構造を強調できます。
* タイプ:
* 明るいフィールド顕微鏡: 基本的なLMは、標本を直接照らします。
* 位相対照顕微鏡: 光経路を変更することにより、透明な標本のコントラストを強化します。
* 微分干渉コントラスト(DIC)顕微鏡: 位相制御に似ていますが、より3Dのような画像を提供します。
* 蛍光顕微鏡: 蛍光色素またはタンパク質を使用して特定の構造を標識し、特定の成分の視覚化を可能にします。
2。電子顕微鏡(EM):
* 原則: 標本を照らすために、光の代わりに電子のビームを使用します。電子は光よりもはるかに小さく波長であり、分解能が大幅に高くなります。
* 解像度: 0.1 nmまでの解像度を達成することができ、個々の原子の視覚化が可能になります。
* 利点: 細胞に関する詳細な超微細構造情報を提供し、オルガネラ、ウイルス、および高分子の研究に使用できます。
* 短所: 特殊なサンプルの準備(多くの場合、重金属染色を使用する)が必要であり、サンプルは死んで固定されており、高価で複雑です。
* タイプ:
* 透過電子顕微鏡(TEM): 電子は標本を通過し、2D画像を作成します。
* 走査型電子顕微鏡(SEM): 電子のビームは、試験片の表面をスキャンし、3D画像を作成します。
3。他のタイプの顕微鏡:
* 共焦点顕微鏡: レーザーを使用して試験片の特定の平面を照らす蛍光顕微鏡の種類。
* スーパー解像度顕微鏡(SRM): LMの理論的限界を超える解像度を可能にする光の回折限界を克服する技術のコレクション。例には、StedとPalm/Stormが含まれます。
* 原子間顕微鏡(AFM): 鋭いプローブを使用して標本の表面をスキャンし、詳細な地形情報を提供します。
細胞研究におけるアプリケーション:
* 光学顕微鏡: ライブ細胞プロセスの観察、細胞の形態の検査、オルガネラの視覚化、および細胞の動きの追跡に最適です。
* 電子顕微鏡: 細胞構造の詳細な研究に使用され、オルガネラの内部アーキテクチャを調べ、ウイルスの形態の研究、タンパク質複合体の分析。
* 共焦点顕微鏡: 細胞内の3D構造の研究、特定のタンパク質の分布の視覚化、細胞分裂などの動的プロセスの研究に役立ちます。
* 超解像度顕微鏡: 細胞内の個々の分子の視覚化を可能にし、タンパク質相互作用と細胞シグナル伝達経路の研究を可能にします。
* 原子力顕微鏡: ナノスケールの細胞の表面を画像化し、膜の構造や他の表面の特徴に関する洞察を提供できます。
右顕微鏡の選択:
顕微鏡の最良の選択は、特定の研究の質問に依存します。
* 基本的な細胞観察の場合、光学顕微鏡でしばしば十分です。
* 超微細構造の詳細については、電子顕微鏡が必要です。
* 特定の分子または動的プロセスを研究するためには、蛍光顕微鏡または超解像度顕微鏡が必要になる場合があります。
各タイプの顕微鏡は、細胞の複雑な世界に関するユニークな視点を提供し、その構造、機能、およびダイナミクスに関する貴重な洞察を提供します。