Ett mikroskop är en apparat som gör det möjligt att betrakta prover i detaljer som är för små för att uppfattas av blotta ögat. Detta åstadkoms genom två grundläggande egenskaper: förstoring och upplösning. Förstoring anger hur många gånger objektet förstoras i synfältet, medan upplösning beskriver hur detaljerat objektet framstår när det betraktas.
Mikroskop är särskilt användbara inom biologin, där många biologer studerar organismer som är för små för att observeras utan teknisk hjälp. Beroende på undersökningen kan de använda stereomikroskop, ljusmikroskop, konfokala mikroskop, elektronmikroskop eller någon av de specialiserade mikroskop som finns inom respektive kategori. Det prov som ska analyseras avgör alltså vilken typ av mikroskop som behövs.
Stereomikroskopet, även kallat dissektionsmikroskop, är ett ljusbelyst mikroskop som ger en tredimensionell bild av provet. Detta uppnås med hjälp av två okular placerade i olika vinklar – i praktiken ett par sammansatta mikroskop som arbetar tillsammans. Bilden av provet återges dessutom lateralt korrekt och upprätt.
Stereomikroskop har dock lägre förstoring jämfört med vanliga ljusmikroskop; bilder förstoras endast upp till ungefär 100 gånger. Fördelen är att studenter och forskare kan manipulera proverna direkt under observationen, exempelvis vid dissektioner.
Precis som stereomikroskop belyses ljusmikroskop med synligt ljus. De ger en tvådimensionell bild av provet, men kan å andra sidan erbjuda förstoringar mellan 40 och 400 gånger, där kraftfullare modeller når upp till 2 000 gånger.
Trots att förstoringen kan vara hög begränsas upplösningen av ljusets våglängd. Ett ljusmikroskop kan därför inte skilja detaljer som ligger närmare än 200 nanometer från varandra. Ändå är ljusmikroskopet ett standardverktyg som återfinns i de flesta biologiklassrum och forskningslaboratorier världen över.
Konfokala mikroskop är också ljusbaserade, men kombinerar fördelarna hos både stereomikroskop och ljusmikroskop. De möjliggör hög förstoring samtidigt som de levererar tredimensionella bilder. Upplösningen är dessutom högre – detaljer ner till 120 nanometers avstånd kan särskiljas.
Den vanligaste typen av konfokalt mikroskop är fluorescensmikroskopet. Det använder intensivt ljus för att excitera molekylerna i ett prov. Dessa molekyler avger sedan eget ljus, så kallad fluorescens, som registreras och gör det möjligt att uppnå både högre förstoring och bättre upplösning.
Det första elektronmikroskopet var ett transmissionselektronmikroskop (TEM), uppfunnet i Tyskland år 1931 av Max Knoll och Ernst Ruska. Syftet var att förstora objekt långt utöver vad ljusmikroskop klarade av. Medan ljusmikroskop som bäst når 1 000–2 000 gånger, kan ett elektronmikroskop förstora objekt upp till runt 10 000 gånger – och moderna instrument betydligt mer.
Ett TEM fungerar genom att fokusera en stråle av elektroner med enhetlig energi, stark nog att passera genom ett mycket tunt prov. De resulterande bilderna studeras sedan via elektrondiffraktion eller direkt elektronavbildning.
Kring hur svepelektronmikroskopet exakt uppfunnits råder det viss oenighet, men tekniken utvecklades under tidigt 1930-tal. Det dröjde dock ända till 1965 innan Cambridge Instrument Company lanserade den första kommersiella SEM – en försening som berodde på komplexiteten i skanningsteknologin, som var betydligt svårare att hantera än TEM:ets.
En SEM fungerar genom att skanna provets yta med en fokuserad elektronstråle. Strålen genererar olika signaler – sekundära elektroner, röntgenstrålning, fotoner med flera – som alla bidrar till att karakterisera provet. Signalerna visas på en skärm som kartlägger provets materialegenskaper och ytmorfologi.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online