Фазово-контрастная микроскопия в настоящее время позволяет изучать живые организмы, объекты, которые попросту неразличимы для визуализации с применением обычного оптического (светового) микроскопа.
Конечно же, такой тип микроскопии — это не единственное средство получить изображение при трудностях микроскопии объектов, однако, чтобы добиться их видимости при работе со световым микроскопом объект необходимо окрашивать, что неизменно ведет к гибели клеток.
Поэтому в отрасли микробиологии, при условиях, когда необходимо исследование живого объекта, фазово-контрастная микроскопия является неотъемлемой частью исследования.
Метод фазового контраста в микроскопии: история
В 1930 году немецким ученым Фрицем Цернике были начаты исследования в разрезе микроскопии, и именно в этот же год был разработан впервые фазово-контрастный метод исследования объектов. Однако, он был признан и внедрен далеко не сразу после его открытие. Только лишь в годы Второй Мировой войны был создан первый микроскоп, работающий по принципу фазового контраста. Их применение было связано в основном с областью медицины и биологии.
Устройство фазово контрастного микроскопа
Как устроен такой тип микроскопа?
У фазово-контрастного микроскопа самый обыкновенный конденсор меняется на конденсор с кольцевой диафрагмой, а объектив представлен линзами с фазовой пластиной. Когда происходит сдвиг фаз волны, имеющей название электромагнитной, переходит в контраст интенсивности.
Фазово контрастный микроскоп: принцип работы
Принцип фазово контрастной микроскопии:
- Свет от его источника проходит через исследуемые объекты, расположенные на предметном столике, рассеивается на две части: преломленный и непреломленный свет.
- Не преломленный свет данная фазовая пластина ослабляет, снижается его интенсивность. Преломленный же свет и вовсе не попадает на нее.
- Благодаря этому невидимые, неконтрастные микроорганизмы, незаметные при обычном микроскопировании в световом микроскопе, становятся высоко контрастными, и прекрасно визуализируются. Они могут наблюдаться темными на фоне светлого цвета, так называемый, позитивный фазовый контраст, а также, наоборот, негативный контраст, когда исследуемый объект выглядит светлым на темном фоне.
Фазовоконтрастная микроскопия: преимущества
Одним из наиболее важных преимуществ методики применения в микробиологии, медицине фазово-контрастной микроскопии является возможность исследования именно живых клеток и микроорганизмов. Совершенно исключена необходимость их связывания либо окрашивания, что приводит к гибели живой клетки. Именно за счет этого исследователи могут наблюдать не только клеточную структуру объекта, но и могут фиксировать динамические изменения биологических процессов, которые происходят на уровне исследуемого образца.
Фазовый контраст в микроскопе: наглядность результата
Для наглядности можно рассмотреть пример, в котором на оптическом и фазово-контрастном микроскопе изучается глиальная ткань головного мозга человека. Если сравнивать полученное изображение, то выводы может сделать любой человек, не имеющий образования ни в сфере медицины, ни в сфере физики. Наглядность результатов просто очевидна и неоспорима. При рассмотрении изображения, полученного при помощи оптического микроскопа, клетки головного мозга выглядят практически прозрачными, можно визуализировать только те нюансы клеточной структуры, которые обладают высоким коэффициентом преломления, например, ядра, мембрана. Конечная картинка оказывается высветленной и не пригодна для детального изучения исследуемого объекта. Что же касается того же объекта, который рассматривается с применением метода фазового контраста, то тут отличия видны без разъяснений картинка становиться четкой, контрастной, визуализируются самые мелкие структуры клеток, а также места их прикрепления друг к другу.
Возможности современных фазово-контрастных микроскопов теперь подкрепляются электронным усилением и возможностью обработки полученного изображения, что наделяет современное оборудование такого класса высокой производительностью.
Таким методом, как фазовоконтрастная микроскопия, можно воспользоваться на любом световом микроскопе. При необходимости проводить фазово-контрастную микроскопию компания ИНТЕРГЕН предоставляет возможность обратиться к нашим специалистам, которые помогут подобрать микроскоп, который также может выполнять исследования путем применения фазового контраста в сочетании с иными основными характеристиками оборудования.
Азы и особенности фазово контрастной микроскопии
Любой световой микроскоп может работать при использовании метода фазового контраста. Это обеспечивается путем незначительного переоборудования некоторых деталей устройства.
- Первое, что необходимо сделать с обыкновенным светлопольным микроскопом – это сменить тот самый светлопольный конденсор, который никак не позволяет использовать метод фазового контраста.
- На его место устанавливается тот самый фазово-контрастный конденсор. В окошке обязательно должно стоять обозначение «0». Что касается диафрагмы конденсора, то она должна быть открыта.
- Специалистом должен уже быть подготовлен препарат, который будет изучаться фазово-контрастным методом. Что немаловажно, препарат готовится нативный, то есть, живой, без применения красителей. Именно этот момент является превалирующим в изучении прозрачных объектов, которые невозможно рассмотреть без окрашивания путем применения светового, оптического микроскопа.
- Обычный окуляр также меняется.
- Препарат перемещают на предметное стекло, настраивают осветитель, производят фокусировку объекта при помощи объектива, который необходим для достаточного увеличения.
- Специалист вращает револьвер конденсора, в результате чего в окошке появляется значение, соответствующее увеличению объектива.
- Далее происходит центрирование кольцевой диафрагмы для совмещения с фазовым кольцом.
- Далее опять происходит смена окуляра на обычный, фокусировка и собственно наблюдение препарата.
В медицине широко применяется фазово-контрастная микроскопия в лабораторной диагностике. Фазово-контрастная микроскопия применяется в следующих исследованиях:
- Метод фазового контраста применяется при подсчете количество тромбоцитов при проведении клинического анализа крови. Это крайне важное исследование, от результатов которого зависит жизнь, здоровье и выработка дальнейшей тактики ведения пациентов со стороны врачей. Ведь снижение количества тромбоцитов есть большой риск возникновения кровотечений.
- Визуализация и подсчет эритроцитов в моче. Важный момент проведения клинического анализа мочи. При визуализации и подсчете эритроцитов в моче, что в клинической практике имеет название гематурии, можно заподозрить довольно угрожающие жизни патологии почек, как, например, гломерулонефрит, острая почечная недостаточность. Важным моментом является то, что при помощи фазово-контрастной микроскопии есть возможность дифференциации измененных и неизмененных эритроцитов, так как это крайне важный факт для установки клинического диагноза. При идентификации в моче измененных эритроцитов врачам становится понятно, что причины такой гематурии кроются в области самих почек. А если эритроциты выявляются неизмененные, тогда кровотечение исходит из нижних мочевыводящих путей.
- Также метод фазового контраста широко применяется в бактериологических лабораториях, где проводятся исследования биологических сред, в которых путем микроскопирования фазово-контрастным методом проводится идентификация бактериальной флоры после посева различных биологических жидкостей на питательные среды в условиях лаборатории. Именно от того, какая именно бактерия идентифицируется, зависит напрямую тактика лечения и назначение конкретных групп антибактериальных препаратов, к которым чувствителен именно этот определенный микроорганизм.
Это далеко не все сферы науки, где используется фазово-контрастный микроскоп в настоящее время. Приобретая микроскоп с возможностью применения метода фазового контраста, стоит обращаться только в проверенные магазины, предоставляющие только качественное оборудование с предоставлением гарантии и сервиса.
