細胞生物学者のグループに、彼らが仕事で最も楽しんでいることについて話すと、すべてが 1 つのことに集約されることがわかります。彼らは皆、密かに顕微鏡オタクです。彼らが本当に楽しんでいるのは、小さな暗い部屋に何時間も座って、壮大な顕微鏡のレンズを通して好みの細胞タイプと対話することです.奇妙に思えるかもしれませんが、細胞は生きたステンドグラスのように美しいのかもしれません。
光学顕微鏡
光学顕微鏡は、学生用顕微鏡の中で最も一般的なタイプです。光学顕微鏡では、可視光を標本 (見ている生体サンプル) に通し、レンズ システムを介して曲げることにより、ユーザーは拡大画像を見ることができます。光学顕微鏡法には、生きた細胞で行うことができるという利点があり、研究者は顕微鏡下で細胞の通常の機能 (移動や分裂など) を観察することができます。
学生の研究室では明視野顕微鏡が一般的です。これは、可視光がサンプルを通過し、変更なしですぐに画像を生成するために使用されることを意味します。もう少し高度な光学顕微鏡法は、光学的方法を使用してコントラストを高め、細胞や組織の特徴をより簡単に表示できるようにします。
蛍光顕微鏡は、蛍光を発する (ある波長の光を吸収して別の波長を放出する) サンプルを画像化するために使用される光学顕微鏡の一種です。蛍光分子はある波長の光で励起され、それらが生成する別の波長の光が収集され、画像を形成するために使用されます。ほとんどの場合、検査したい細胞または組織の切片は本質的に蛍光性ではなく、顕微鏡で検査する前に蛍光色素またはタグで標識する必要があります。
電子顕微鏡
上記で概説したアプローチを超えて、いくつかの最先端のタイプの光学顕微鏡法は、非常に高解像度の画像を提供できます。ただし、非常に小さいものを非常に高い解像度で表示したい場合は、実証済みの技術である電子顕微鏡法を試すことをお勧めします。
電子顕微鏡は、光ではなく電子ビームを使用して試料の画像を作成するという点で、光学顕微鏡とは異なります。電子顕微鏡は、電子が可視光よりも波長が短いため、通常の光学顕微鏡よりも高解像度の画像を生成できます。電子顕微鏡は、細胞全体だけでなく、細胞成分や細胞内のコンパートメントも検査できます。
ただし、電子顕微鏡が機能するためには、材料を真空下に置く必要があります (通常、大規模な固定プロセスを経て準備されます)。このため、生細胞を視覚化することはできません。
サルモネラ菌は、光学顕微鏡写真 (左) と電子顕微鏡写真 (右) (右) に表示されます。光学顕微鏡画像では、細菌は小さな紫色の点として表示されますが、電子顕微鏡写真では、その形状と表面の粗さ、および感染しようとしているヒト細胞の特徴がはっきりと見えます。
電子顕微鏡は2つのカテゴリーに分けられます。電子ビームは、走査型電子顕微鏡 (SEM) で細胞または組織の表面を前後に通過し、3D 表面の詳細な画像を提供します。右上のサルモネラ菌の画像は、この顕微鏡技術を使用して撮影されました。
材料は、透過型電子顕微鏡 (TEM) でイメージングする前に (たとえば、ダイヤモンドの刃先を使用して) 非常に薄いスライスに切断され、電子ビームはその表面をスキミングするのではなく、スライスを通過します。透過型電子顕微鏡 (TEM) は、細胞の内部構造の正確な画像を作成するためによく使用されます。
光学顕微鏡と電子顕微鏡の違い
顕微鏡とレンズ
細胞の大きさはさまざまですが、通常はかなり小さいです。たとえば、典型的な人間の赤血球は、直径が約 8 マイクロメートル (0.008 ミリメートル) です。大まかに言えば、ピンの頭の直径は約 1 ミリメートルなので、約 125 個の赤血球が一列に並んでいる可能性があります。いくつかの例外を除いて、個々の細胞は人間の目では見ることができないため、科学者は顕微鏡に頼らなければなりません.
顕微鏡は、小さすぎて見ることができないアイテムを拡大して、オブジェクトをより大きく見えるようにするデバイスです。細胞写真の大部分は顕微鏡で撮影され、これらの画像は顕微鏡写真と呼ばれます。
結論
このページには、光学顕微鏡、電子顕微鏡、およびそれらの違いなど、学生がレンズ顕微鏡と電子顕微鏡について基本的なレベルで知っておく必要がある重要な情報がすべて含まれています。これは、顕微鏡を撮影するための重要な機器です。
