معلومة

أي نوع من الميكروسكوب ل ML / البحوث البيولوجية؟


أنا طالب في علوم الكمبيوتر ، وأركز على تطبيقات التعلم الآلي. لطالما كنت مهتمًا بالبيولوجيا ولكني أفتقر إلى أي تدريب في ذلك. الآن ، لدي فكرة أنه يمكنني تقديم نفسي لعلم الأحياء أكثر عن طريق شراء مجهر ، وإجراء بعض التجارب الصغيرة (التي لا تزال جادة ، إن أمكن).

الآن ، المشكلة التي أواجهها هي أي نوع من المجهر يجب أن أحصل عليه؟ ستحدد الإجابة المفضلة نوع البحث الذي يمكن إجراؤه باستخدام مجهر كذا وكذا ، وما هو النطاق السعري النموذجي للنظام.

إذا كان هناك أي أمان (على سبيل المثال ، هل تسرب أي من الأشعة فوق البنفسجية من مجاهر الفلورة؟) أو مخاوف أخلاقية أود أن أسمع عنها أيضًا. شكرا!


هذا يعتمد حقًا على التطبيق الذي تفكر فيه. كما هو الحال مع الأجهزة الدقيقة الأخرى ، هناك مجموعة كبيرة من الصفات والتطبيقات. إذا كنت ترغب فقط في إضاءة المجال اللامع والنظر إلى الأشياء الكبيرة نسبيًا (حوالي 100 ميكرون) ، فيمكنك أن تجد شيئًا مناسبًا للسعر الذي تذكره إذا كنت تشتري مستعملة. ولكن إذا كنت تريد تقنيات تصوير أكثر تعقيدًا مثل الفحص المجهري متحد البؤر أو الفحص المجهري الفلوري لتصوير الدعامات الأصغر وتصوير الخلايا ، فمن المحتمل ألا تكون ميزانيتك كافية. هناك ربما لن تحصل على مجهر لائق بأقل من 2500 يورو. أعتقد أنه يجب عليك معرفة ما تريد القيام به بأداتك وليس مجرد شراء واحدة ثم البدء.


أتفق مع إجابة @ Jeremias Brand.

إلى حد كبير سوف تضطر إلى نسيان الفحص المجهري الفلوري ... ربما يمكنك العثور على بعض القديمة المتربة على موقع eBay في النطاق السعري الخاص بك ، ولكن ربما لن تكون جيدة.

ومع ذلك ، فإن الخبر السار هو أنك رأيت في تعليقك ذكرت

أ) النباتات ، ب) الدم ، ج) السوائل مثل النبيذ ، د) الطعام؟

الضوء المنقول (الضوء الأبيض) سيكون مثالياً للبداية.

موقع eBay هو بالتأكيد مكان جيد للعثور على الأهداف المستعملة بسعر رخيص. قد ينتهي بك الأمر بمجموعة جيدة من الأهداف بأقل من 100 يورو. هذا أمر مغر بالتأكيد ، وقد يكون بالفعل جيدًا كبداية.
ومع ذلك ، أعتقد شخصيًا أنه من الأفضل امتلاك هدف تكبير جيد أقل من هدف رخيص عالي التكبير ، لذا كن دائمًا حذرًا قليلاً بشأن العروض التي تبدو جيدة جدًا لدرجة يصعب تصديقها (خاصة بالنسبة لقطعة جديدة من المعدات).

أود أن أقترح بشدة الحصول على مجهر ثنائي العين (لذلك مع عدستين) ، بدلاً من مجهر أحادي. يجعل الحياة أسهل بكثير. تأكد أيضًا من وجود ملحق بالكاميرا. في حين أن الكاميرا قد لا تكون ضرورية تمامًا ، خاصة في البداية ، فمن الأفضل أن يكون لديك مرفق حتى تتمكن من إضافة واحدة في المستقبل ، إذا كنت تشعر بالحاجة إلى التقاط الصور. على الرغم من أن العديد من المجاهر تحتوي على ملحقات متخصصة للكاميرات المجهرية ، يمكنك الابتعاد عن استخدام الكاميرا العادية الخاصة بك ، أو حتى هاتفك المحمول ، إذا قمت بوضعها بشكل صحيح (قد تحتاج إلى بعض الأعمال اليدوية حسب الموقف). تحتوي هذه الصفحة على شروحات مفصلة للغاية حول كيفية توصيل الكاميرا بالمجهر.

بالنسبة للعينات الخاصة بك ، فإن النباتات هي شيء جيد جدًا ويسهل البدء في المراقبة. ربما يكون البصل أحد أفضل العينات للبدء بها.

قد ترغب أيضًا في صبغ عيناتك. ربما يكون أسهل شيء يمكن الحصول عليه هو الميثيلين الأزرق ، والذي يجب أن يكون بضعة يورو مقابل 20-30 مل. ومع ذلك ، يعمل حبر قلم الحبر أيضًا.

عندما تستخدم المواد الكيميائية ، تذكر أن تبحث عن ورقة بيانات السلامة الخاصة بهم (MSDS). الميثيلين الأزرق آمن جدًا للعمل معه ، بشرط ألا تبتلعه (doh…) واستخدام القفازات (قفازات اللاتكس القياسية مقبولة). كن حذرًا لأنه بقع ويمكن أن يكون فوضويًا بعض الشيء ، وهذا ينطبق أيضًا على حبر القلم!

البلورات رائعة أيضًا لمشاهدتها تحت المجهر: خذ غطاءًا ، ضع قطرة من الماء المحلى أو المالح وانتظر حتى تجف!


مع كل الاحترام أعتقد أن الإجابة المقبولة تقلل من جودة الأدوات الرخيصة الحالية. ما وجدته في مقارنة الصور على نطاق 400 دولار الذي حصلت عليه مؤخرًا مع تلك التي أنتجتها شركة Nikons الراقية هو أنها تنتج صورًا أقل جاذبية من الناحية الجمالية ولكنها متطابقة تقريبًا في التفاصيل.

لقد استخدمته في الغالب للفطريات ، وهي مناسبة تمامًا للتكبير البصري. للحصول على الفائدة الكاملة ، تحتاج إلى جهاز كمبيوتر لتشغيل برنامج التصوير ، لذلك يجب أخذ هذه النفقات في الاعتبار. وهنا أعتقد أن صورة واضحة جدًا عن فطر الرشاشيات (شريط تثبيت) يظهر جراثيم مقعرة.

عندما أضرب Lotto ، سأحصل على نطاق 7000 دولار ، لكنني مندهش حقًا مما يمكنني رؤيته بهذا النطاق غير المكلف للغاية (وهناك العديد من العلامات التجارية المماثلة المتاحة).

مثال آخر--هنا هي صورة google عالية الجودة لـ Trichophyton sp. إظهار macroconidium التشخيصي. يمكن رؤية كل ما هو خاطئ وصحيح مع النطاق غير المكلف من خلال مقارنة الصورة أدناه:

اللون متوهج قليلاً (البقعة الزرقاء مقصودة) وهناك دائمًا لون للخلفية على عكس الحقل المحايد). لكن التفاصيل جيدة جدا. كنت قد اقترضت نطاقًا من صديق ولم أتردد في الشراء.

الادعاء بأن الشخص مقيد على كائنات تبلغ حوالي 100 $ mu $ غير صحيح. لقد اشتريت شريحة معايرة جيدة وهنا مقتطف من صورة تظهر بنسيليوم جراثيم. الأقسام الصغيرة 10 ميكرون. لم أكلف نفسي عناء معايرة الشريحة ولكن ترتيب التكبير مدعوم بشكل كبير من خلال أنواع الهياكل التي رأيتها.

مرة أخرى ، لا يمكن تحقيق الوضوح والجاذبية الجمالية للصور الملتقطة بنطاق 7000 دولار ، ولا يمكنك إجراء تباين طوري جيد أو الإزهار. لكن الوظيفة مذهلة حقًا.

يوجد أدناه مجموعة صغيرة جدًا من البنسليوم من آجار سكر العنب البطاطس. لا يزيد قطر الجراثيم عن 1 ميكرون. إنها ليست صورة واضحة ولكنها تنقل إحساسًا جيدًا بالشكل الذي يبدو عليه الهيكل السليم.

يحتوي موقع Amateurmicrography.net على بعض الصور الرائعة التي يمكن أن تعطيك فكرة عما يمكن أن تفعله النطاقات المختلفة.

تحرير: إضافة صورة 31/7/14.


المجاهر الشائعة جدًا للعمل الحيوي هذه الأيام هي النمط المقلوب ، وهي تسمح لك بمشاهدة العينات دون تحضير الشرائح.

http://en.wikipedia.org/wiki/Inverted_microscope

http://www.biotechequipmentsales.com/equipment-for-sale/details/564/14/microscopes/nikon-eclipse-ts100


كيفية استخدام المجهر

المجهر الضوئي - النماذج الموجودة في معظم المدارس ، تستخدم العدسات المركبة لتكبير الأشياء. تنحني العدسات أو تنكسر الضوء لجعل الكائن الموجود تحتها يبدو أقرب. التكبيرات الشائعة: 40x ، 100x ، 400x

مجسمة - يسمح هذا المجهر بمشاهدة مجهر (عينان) لعينات أكبر.

مجهر المسح الإلكتروني - السماح للعلماء برؤية كون أصغر من أن يُرى بالمجهر الضوئي. لا تستخدم SEM موجات الضوء بل تستخدم الإلكترونات (جزيئات كهربائية سالبة الشحنة) لتكبير الأجسام حتى مليوني مرة.

انتقال المجهر الإلكتروني - يستخدم أيضًا الإلكترونات ، ولكن بدلاً من مسح السطح (كما هو الحال مع SEM) ، يتم تمرير الإلكترونات عبر عينات رفيعة جدًا.


تحديد الجسيمات النانوية المفردة القائمة على مجهر المجال المظلم إلى جانب التحليل الإحصائي للكشف عن السموم الحيوية فائقة الحساسية في مصفوفة عينة معقدة

تم الإبلاغ عن نهج جديد للكشف عن ochratoxin A (OTA) فائق الحساسية استنادًا إلى تحديد الجسيمات النانوية المفردة القائمة على المجهر في المجال المظلم إلى جانب طريقة التحليل الإحصائي. تم تهجين أبتاميرات OTA أولاً باستخدام DNA أحادي السلسلة (DNA1) لتشكيل مسبار تحديد (DNA1-Apt). تنفصل الأبتاميرات عن DNA1 في وجود OTA ويتم تحريرها من مسبار التحديد. بعد ذلك ، يتم تهجين DNA آخر أحادي السلسلة (DNA2) مع DNA1 وينتج عنه تراكم جزيئات الذهب النانوية (AuNPs). لذلك ، فإن وجود مجاميع AuNP هو دليل على وجود OTA ، بينما يمكن التعرف بسهولة على مجاميع AuNP مع المونومرات تحت الفحص المجهري للمجال المظلم. من ناحية أخرى ، من خلال حساب معدل التجميع (عدد مجاميع AuNP مقابل عدد مونومرات AuNP) باستخدام طريقة التحليل الإحصائي ، يمكن اكتشاف OTA كميًا. كان نطاق الكشف عن OTA 0.1 بيكوغرام / مل

30 نانوغرام / مل وكان حد الكشف 0.1 بيكوغرام / مل. يحتوي المستشعر المقترح على أداء كشف مقارن لأجهزة الاستشعار التي تستخدم عددًا من إجراءات تضخيم الإشارة ، مع مزايا إضافية تتمثل في البساطة والكفاءة العالية. يمكن أيضًا استخدام المستشعر للكشف عن الأهداف الأخرى ببساطة عن طريق استبدال مجسات تحديد الهوية. الملخص الرسومي التخطيطي لتجميع AuNP لاكتشاف OTA. تم ربط aptamers OTA بشكل تنافسي بواسطة OTA واستحثها على شكل تجميع AuNP بعد إضافة DNA2 و AuNPs2. بعد ذلك ، تم اكتشاف AuNPs تحت مجهر المجال المظلم والتحليل الإحصائي.

الكلمات الدالة: التجميع الفحص المجهري للمجال المظلم Ochratoxin A التحليل الإحصائي للجسيمات النانوية المفردة.


ما هي تطبيقات المجاهر العمودية؟

تُستخدم المجاهر المستقيمة في علوم الحياة وبيولوجيا الخلية لتباين الطور أو الحقل المشرق أو الحقل المظلم أو تباين التداخل التفاضلي (DIC) أو الاستقطاب أو الفحص المجهري لعينات الشرائح. يمكن أيضًا استخدام المجاهر المستقيمة في الفحص المجهري للخلايا الثابتة أو عينات الأنسجة.

كيف يعمل المجهر القائم؟

في المجهر المستقيم ، يوجد مصدر الضوء والمكثف أسفل المرحلة ، وبالتالي العينة. ينتقل الضوء من خلال العينة من الأسفل ، ويمكن بعد ذلك رؤيته من الأعلى باستخدام عدسة عين.

أثناء استخدام المجهر المقلوب ، تتسبب الجاذبية بشكل طبيعي في غرق الخلايا في القاع والالتزام بالغطاء ، عند استخدام مجهر قائم لتطبيقات بيولوجيا الخلية ، يتم ضغط العينات بدلاً من ذلك بين ساترة وشريحة. هذا يسمح للعينة أن يتم عرضها وتحليلها بنجاح باستخدام المجهر الرأسي من أعلى.


مختبر أبحاث تشوانغ

يتطلب فهم آليات الوظيفة الخلوية واختلالها الوظيفي في المرض صورة مفصلة للتفاعلات الجزيئية في الخلايا. على وجه الخصوص ، نحتاج إلى أدوات تصوير ذات حساسية أحادية الجزيء ، ودقة على المستوى الجزيئي ، وقدرة على التصوير الديناميكي للسماح بالتخيل المباشر للتفاعلات الجزيئية في الخلايا ، بالإضافة إلى أدوات يمكنها تصوير أعداد كبيرة من الجينات في وقت واحد ، بشكل مثالي على مقياس الجينوم ، لبحث كيف تؤدي الإجراءات الجماعية لهذه الجزيئات إلى الوظائف الخلوية والأنسجة. يهدف البحث في مختبر Zhuang إلى تطوير طرق التصوير هذه وتطبيقها على المشكلات ذات الأهمية الطبية الحيوية.

يطبق الطلاب وزملاء ما بعد الدكتوراه في مختبر Zhuang خلفياتهم المتنوعة في الكيمياء والفيزياء والبيولوجيا والهندسة لتطوير طرق تصوير جديدة ، وتحقيقات جزيئية ، وخوارزميات تحليل الصور ، واستغلال هذه الأدوات لدراسة مجموعة متنوعة من المشكلات البيولوجية المثيرة للاهتمام ، والتي تتراوح بين من بنية الكروماتين والكروموسومات وتنظيم التعبير الجيني إلى الهياكل الخلوية الفرعية في الخلايا العصبية والاتصال العصبي. يركز بحثنا الحالي على ثلاثة مجالات رئيسية: (1) الفحص المجهري الفلوري فائق الدقة ، (2) تصوير الجينوم ونسخة الخلية الواحدة ، (3) وبيولوجيا الجزيء الواحد.

يعد الفحص المجهري الفلوري أحد أكثر طرق التصوير استخدامًا في البحوث الطبية الحيوية. جعلت خصوصيتها الجزيئية / الكيميائية وتوافقها مع الخلايا الحية من الفحص المجهري الفلوري أداة قوية بشكل خاص للبحث البيولوجي ، وتم تمكين العديد من الاختراقات في علم الأحياء من خلال طريقة التصوير هذه. ومع ذلك ، فإن الاستبانة المكانية للفحص المجهري للضوء ، والمقيدة تقليديًا بانحراف الضوء إلى عدة مئات من النانومترات ، أكبر بكثير من مقاييس الطول الجزيئي النموذجية في الخلايا ، مما يمنع التوصيف التفصيلي لمعظم الهياكل دون الخلوية.

للتغلب على هذا الحد ، قمنا بتطوير طريقة مجهرية ضوئية فائقة الدقة تعتمد على جزيء واحد ، وهي الفحص المجهري لإعادة البناء البصري العشوائي (STORM). في هذه الطريقة ، قدمنا ​​استخدام مجسات الفلورسنت القابلة للتحويل الضوئي لفصل الصور المتداخلة مكانيًا للجزيئات الفردية مؤقتًا ، مما يسمح بتحديد مواقع هذه الجزيئات بدقة وإعادة بناء الصور فائقة الدقة من إحداثياتها الجزيئية. باستخدام STORM ، حققنا تصويرًا مضانًا ثلاثي الأبعاد ومتعدد الألوان للخلايا والأنسجة بدقة حد الانعراج الفرعي. من خلال الابتكارات في الفيزياء البصرية ، والتحقيقات الجزيئية وكيمياء العلامات ، وخوارزميات التحليل ، حصلنا على دقة أقل من 10 نانومتر ، وأظهرنا تصوير الخلايا الحية STORM بدقة أقل من الثانية ، ووسعنا قدرات STORM لتصوير أحجام الأنسجة الكبيرة . نحن نعمل حاليًا على تطوير التصوير فائق الدقة من خلال زيادة الدقة المكانية والزمانية وتحسين قدرات تصوير الأنسجة العميقة والحيوانية الحية.

لقد طبقنا STORM على مجموعة متنوعة من المشاكل في بيولوجيا الخلية وعلم الأعصاب. لقد أوضحت هذه الدراسات الهياكل عالية الدقة للعديد من التجمعات الجزيئية وأدت إلى اكتشاف الهياكل الخلوية غير المعروفة سابقًا في الخلايا. على سبيل المثال ، اكتشفنا بنية هيكل خلوي دورية مرتبطة بالغشاء في الخلايا العصبية المكونة من الأكتين والأسبكترين والجزيئات المرتبطة بها ، والتي توجد في كل مكان في أنواع مختلفة من الخلايا العصبية وفي مجموعة متنوعة من أنواع الحيوانات ، بدءًا من C. . sapiens. قدمت دراساتنا أيضًا رؤى جديدة حول التنظيم المكاني ثلاثي الأبعاد للكروماتين والكروموسومات في النواة ، والبنى الجزيئية لنقاط الاشتباك العصبي ، والتوزيعات المكانية والهويات الجزيئية للمشابك على الخلايا العصبية ، وما إلى ذلك. حاليًا ، نركز على المجالات التالية من الاستقصاء البيولوجي: 1) الهياكل الخلوية الفرعية ، ولا سيما الغشاء المرتبط بهيكل الهيكل الخلوي الدوري في الخلايا العصبية ، و 2) الهياكل ثلاثية الأبعاد وديناميكيات الكروماتين والكروموسومات في النواة.


مجهر

سيراجع محررونا ما قدمته ويحددون ما إذا كان ينبغي مراجعة المقالة أم لا.

مجهر، أداة تنتج صورًا مكبرة للأجسام الصغيرة ، مما يسمح للمراقب برؤية قريبة جدًا للهياكل الدقيقة بمقياس مناسب للفحص والتحليل. على الرغم من أن المجاهر الضوئية هي موضوع هذه المقالة ، فقد يتم أيضًا تكبير الصورة بواسطة العديد من أشكال الموجات الأخرى ، بما في ذلك الأشعة الصوتية أو الأشعة السينية أو الحزمة الإلكترونية ، ويتم استقبالها عن طريق التصوير المباشر أو الرقمي أو عن طريق مجموعة من هذه الطرق. قد يوفر المجهر صورة ديناميكية (كما هو الحال مع الأدوات البصرية التقليدية) أو صورة ثابتة (كما هو الحال مع المجاهر الإلكترونية التقليدية للمسح الضوئي).

ما هو المجهر؟

المجهر هو أداة تقوم بعمل صورة مكبرة لجسم صغير ، وبالتالي تكشف عن تفاصيل أصغر من أن تراها العين المجردة. أكثر أنواع المجاهر شيوعًا هو المجهر الضوئي ، والذي يستخدم الضوء المرئي من خلال العدسات.

ماذا يعني "المجهر"؟

تأتي كلمة "ميكروسكوب" من الكلمة اللاتينية "microscopium" ، وهي مشتقة من الكلمات اليونانية "mikros" والتي تعني "صغير" و "skopein" والتي تعني "النظر إلى".

من اخترع المجهر؟

لا يعرف بشكل قاطع من اخترع المجهر. ومع ذلك ، يبدو أن أقدم المجاهر تم صنعها بواسطة أخصائيي البصريات الهولنديين هانز يانسن وابنه زاكرياس يانسن وصانع الأدوات الهولندي هانز ليبرشي (الذي اخترع التلسكوب أيضًا) حوالي عام 1590.

ما هي شرائح المجهر؟

شرائح الميكروسكوب عبارة عن مستطيلات صغيرة من الزجاج الشفاف أو البلاستيك ، يمكن لعينة أن تستقر عليها حتى يمكن فحصها تحت المجهر.

القوة المكبرة للميكروسكوب هي تعبير عن عدد المرات التي يبدو فيها الكائن الذي يتم فحصه مكبّرًا ونسبة بلا أبعاد. عادة ما يتم التعبير عنها بالشكل 10 × (للصورة المكبرة 10 أضعاف) ، وفي بعض الأحيان يتم نطقها بشكل خاطئ كـ "عشرة أضعاف" - على الرغم من أن × كانت رمزًا جبريًا - بدلاً من الشكل الصحيح ، "عشر مرات". دقة المجهر هي مقياس لأصغر تفاصيل الكائن التي يمكن ملاحظتها. يتم التعبير عن الدقة بوحدات خطية ، وعادة ما تكون ميكرومتر (ميكرومتر).

أكثر أنواع المجهر شيوعًا هو المجهر البصري أو الضوئي ، حيث تُستخدم العدسات الزجاجية لتشكيل الصورة. يمكن أن تكون المجاهر الضوئية بسيطة ، تتكون من عدسة واحدة ، أو مركب ، يتكون من عدة مكونات بصرية في الخط. يمكن أن تكبر العدسة المكبرة اليدوية حوالي 3 إلى 20 ×. يمكن للمجاهر البسيطة أحادية العدسة أن تكبر حتى 300 × - وهي قادرة على الكشف عن البكتيريا - بينما يمكن أن تكبر المجاهر المركبة حتى 2000 ×. يمكن لمجهر بسيط أن يتحلل إلى أقل من 1 ميكرومتر (ميكرومتر واحد على مليون من المتر) ويمكن أن يتحلل المجهر المركب إلى حوالي 0.2 ميكرومتر.

يمكن التقاط الصور ذات الأهمية من خلال التصوير الفوتوغرافي من خلال المجهر ، وهي تقنية تعرف باسم التصوير المجهري. منذ القرن التاسع عشر ، كان يتم ذلك باستخدام الأفلام ، ولكن التصوير الرقمي يُستخدم الآن على نطاق واسع بدلاً من ذلك. استغنت بعض المجاهر الرقمية عن العدسة وقدمت صورًا مباشرة على شاشة الكمبيوتر. وقد أدى ذلك إلى ظهور سلسلة جديدة من المجاهر الرقمية منخفضة التكلفة مع مجموعة واسعة من إمكانيات التصوير ، بما في ذلك التصوير المجهري بالفاصل الزمني ، والذي جعل المهام المعقدة والمكلفة سابقًا في متناول الميكروسكوب الصغير أو الهواة.

تستخدم أنواع أخرى من المجاهر الطبيعة الموجية للعمليات الفيزيائية المختلفة. والأهم هو المجهر الإلكتروني ، الذي يستخدم شعاعًا من الإلكترونات في تكوين صورته. يمتلك المجهر الإلكتروني النافذ (TEM) قوى مكبرة تزيد عن 1،000،000 ×. تشكل TEMs صورًا لعينات رقيقة ، عادةً أقسام ، في فراغ قريب. المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) ، الذي يخلق صورة منعكسة للارتياح في عينة محيطية ، عادة ما يكون له دقة أقل من TEM ولكن يمكنه إظهار الأسطح الصلبة بطريقة لا يستطيع بها المجهر الإلكتروني التقليدي. هناك أيضًا مجاهر تستخدم الليزر أو الصوت أو الأشعة السينية. يستخدم مجهر المسح النفقي (STM) ، الذي يمكنه إنشاء صور للذرات ، ومجهر المسح الإلكتروني البيئي (ESEM) ، الذي يولد صورًا باستخدام إلكترونات العينات في بيئة غازية ، تأثيرات فيزيائية أخرى تزيد من توسيع أنواع الكائنات التي يمكنها فحصها.


إبر السليكون النانوية لتوصيل الأدوية

8.6.1 إبر نانوية تعمل بمجهر القوة الذرية

يشتغل AFM هو أول استراتيجية يتم تنفيذها لاستخدام إبر السيليكون النانوية لتوصيل الدواء (الشكل 8.2). يمكن استخدام قياسات القوة باستخدام أداة AFM لدراسة الأحداث الخلوية في الخلايا الفردية ذات الحساسية الكبيرة (Lamontagne وآخرون.، 2008). من بين التطبيقات الحقن بالمقياس النانوي لكيانات جزيئية محددة في الخلايا الحية الفردية. إبر نانوية صلبة مُحسَّنة لاختراق الخلايا غير المؤذي (Obataya وآخرون.، 2005b) بطول 6 ميكرون وعرض 200 نانومتر بواسطة FIB من نصائح Si AFM (Han وآخرون.، 2005 أ). توفر المعالجة اللاحقة لسطح الإبر النانوية المكونة حديثًا باستخدام 3-mercaptropyltrimethoxysilane (MPTS) متبوعًا بالاحتضان بـ N- (6-malimidocaproyloxy) succinimide (EMCS) وسائل لمزيد من التشغيل الوظيفي. يرتبط الحمض النووي بالإبرة عن طريق نقع الإبرة النانوية السكسينيميديل أولاً في محلول أفيدين ثم الحضانة بمحلول جزء من بروتين الفلورسنت الأخضر (GFP). تشير قياسات القوة والمسافة إلى أن الإبر النانوية يمكنها اختراق خلايا الكلى الجنينية البشرية بمظهر جانبي قابل للتكاثر يحدد المراحل المختلفة لاختراق الإبرة. يعتمد ملف قوة الاختراق على تثبيت الحمض النووي على سطح إبرة النانو ، مما يشير إلى أن جزيئات الحمض النووي ومكونات الخلية لا تتفاعل. علاوة على ذلك ، تشير حسابات قوة الاحتكاك المطبقة على جزيء واحد من الحمض النووي في عملية الاختراق إلى أن الحمض النووي لا ينفصل عن سطح إبرة النانو أثناء الإدخال. يمكن أن تتكاثر الخلايا التي يتلاعب بها AFM بعد الاختراقات المتكررة باستخدام إبرة نانوية وظيفية في الحمض النووي (هان وآخرون.، 2005 أ).

8.2 يحفز مجهر القوة الذرية (AFM) المشغل بإبرة نانوية التعبير الجيني في المختبر. يمكن أن تقوم الإبر النانوية التي يتم تشغيلها بواسطة AFM بتحميل بلازميدات DNA ذات العلامات الفلورية عن طريق تجفيف قطرة من محلول البلازميد على سطحها (أ) تعبر غشاء الخلية وربما الغشاء النووي الذي يعرض حمولتها في البيئات العصارية والنووية كما هو موضح في العرض المقطعي تم الحصول عليها عن طريق الفحص المجهري متحد البؤر للإبر ذات العلامات الفلورية المتفاعلة مع الخلايا المهندسة وراثيا للحصول على غشاء ذو ​​علامات الفلورسنت (ب). يمكن أن توفر إبرة النانو AFM بلازميد GFP الذي يتم التعبير عنه بكفاءة بواسطة الخلايا (ج).

استنساخ الصور بإذن من هان وآخرون.، 2008 .

يمكن لنظام النانو النانوية القائم على AFM أن يتوسط أيضًا بروتينات العرض داخل الخلايا ، مما يسمح بإدخال نوعين مختلفين من البروتينات ذات العلامات الفلورية في خلايا هيلا. يتم تعديل سطح إبرة النانو كيميائيًا بمجموعات nitrilotriaceticacid (NTA) ، ثم يتم خلطها مع NiCl2 لاقتران البروتينات المعدلة بالهيستيدين. يُظهر الهجين البروتيني النانوي الذي تم إدخاله في خلايا هيلا شدة مضان ثابتة على سطح الجهاز أثناء الاحتفاظ به داخل الخلية ، للإشارة إلى اقتران البروتين بالإبرة (أوباتايا) وآخرون.، 2005 أ).

على الرغم من أن هذه الأمثلة الجديدة توضح توصيل الأدوية ، إلا أنها تشير إلى وسيلة لاستخدام إبر السيليكون النانوية لمعالجة الخلايا الحية والوصول داخل الخلايا ، دون إلحاق ضرر خطير بالخلايا. في الواقع ، يمكن أن تنقل إبرة نانوية AFM بنجاح DNA البلازميد GFP المرتبط بالكهرباء الساكنة إلى الخلايا. تعد كفاءة ترنسفكأيشن التي تزيد عن 50٪ كافية لإثبات التوصيل الجزيئي من خلال إبر نانوية تشغلها AFM (هان وآخرون.، 2005 أ). وبالمثل ، تتوسط الإبر النانوية AFM (فوق 70 ٪) تعداء DNA البلازميد GFP في نواة الخلايا الجذعية الوسيطة ، المعروفة بالخلايا التي يصعب نقلها باستخدام الحقن المجهري بسبب شكلها المسطح (هان وآخرون.، 2008). عندما يكون DNA البلازميد غير مرتبط بشكل خاص بسطح الإبرة النانوية ، فإن النظام يطلق حمله داخل الخلية المستهدفة ولكن أيضًا في الوسائط المحيطة. إذا لم يكن اختراق الخلية بالسرعة الكافية ، يفشل التسليم.

يتغلب استخدام إبرة النانو التي يتم تشغيلها بواسطة AFM على قيود الدراسات السكانية للخلايا الكاملة لأساليب بيولوجيا الخلية النموذجية من خلال القدرة على معالجة الخلايا المفردة (لامونتاني وآخرون.، 2008) بأقل قدر من التوغل. علاوة على ذلك ، يمكن لهذه الإبر النانوية أيضًا الوصول إلى مناطق محددة (مثل النوى) داخل الخلايا الحية وتوصيلها إلى المناطق المستهدفة ، وهي ميزة غير متوفرة مع طرق التوصيل التقليدية. ومع ذلك ، فهي تقنية تستغرق وقتًا طويلاً بسبب الحاجة إلى معالجة كل خلية على حدة ، وهي محدودة بسبب توفر الإبر النانوية ، وتتطلب إعدادًا عالي التخصص ، ومشغلين مدربين ، ومواد استهلاكية باهظة الثمن.


المجاهر الإلكترونية

يضيء المجهر الإلكتروني (EM) كائنًا (أو عينة) عن طريق توجيه حزمة من الإلكترونات عليه ، مما ينتج عنه صورة مكبرة للعينة. تتمتع المجاهر الإلكترونية بقوة تكبير أكبر من المجاهر الضوئية بسبب استخدام إلكترونات ذات أطوال موجية أقصر. إنها تسمح بتكبير يصل إلى مليون ضعف حجم العينة بينما يمكن أن تحقق المجاهر الضوئية تكبيرًا لا يزيد عن 1000x. هناك أنواع مختلفة من المجاهر الإلكترونية ، بما في ذلك المجهر الإلكتروني الانعكاسي (REM) ، ومجهر المسح الإلكتروني (SEM) ، والمجهر الإلكتروني النافذ (TEM) ، والمجهر الإلكتروني المنخفض الجهد (LVEM) ، والمجهر الإلكتروني النافذ (STEM).

قد تتطلب العينات التي سيتم عرضها تحت المجهر الإلكتروني معالجة مسبقة للحصول على أفضل النتائج. التثبيت الكيميائي ، التثبيت بالتبريد ، الجفاف ، التقسيم ، التلوين ، وحزمة الأيونات هي بعض التقنيات المستخدمة في العينات قبل تكبيرها. تستخدم المجاهر الإلكترونية في مختلف فروع علم الأحياء وعلوم الحياة ، بما في ذلك التشخيص وعلم الأحياء القري وعلم السموم وتحليل الجسيمات وتصوير الأنسجة ثلاثي الأبعاد وعلم الفيروسات.


المجاهر

تقدم شركة Microscope World مجموعة متكاملة من المجاهر الاحترافية. تتوفر مجاهر الطلاب مع مجهر تشريح وكذلك مجهر بيولوجي في المدرسة الثانوية. يتم تحديث مبيعات المجاهر والعروض الخاصة الزائدة عن الحد مع توفر المجاهر. يحتوي عالم الميكروسكوب على مجاهر أطفال أو مجاهر استريو أو مجاهر رقمية أو مجاهر معملية بالإضافة إلى مجموعات شرائح مُجهزة.

تأسست شركة Microscope World على يد مدرس علوم منذ أكثر من 20 عامًا وتستمر حتى اليوم كشركة صغيرة تديرها عائلة. يتميز عالم الميكروسكوب عن غيره من بائعي التجزئة المجهر عبر الإنترنت من حيث أن الموظفين يفهمونه المجاهر والهدف الأول هو مساعدة العملاء في الحصول على أفضل ميكروسكوب يناسب احتياجاتهم. الاهتمام بالتفاصيل وحل مشاكل الفحص المجهري للعملاء باستخدام أنظمة المجهر عالية الجودة هو هدف شركة Microscope World. نظرًا لأن عالم الميكروسكوب يركز على المجاهر فقط ، فإن الموظفين يفهمون الصناعات التي تستخدم فيها المجاهر. من معالجة مياه الصرف الصحي ، والتطبيقات البيطرية ، وتحليل القسم الرقيق للجيولوجي وفحص رقعة الفلتر إلى متطلبات اختبار جودة التصنيع ، مجهر المتخصصون في Microscope World لديهم مجموعة واسعة من الخبرة في حل مشاكل الفحص المجهري وتخصيص الحلول.


فهرس

برادبري وسافيل وبريان براسيغيردل. مقدمة في المجهر الضوئي. نيويورك: Springer-Verlag ، 1998.

جونز ، توماس إي. تاريخ المجهر الضوئي. & # 60 http://www.utmem.edu/

ليفين ، س ، ول. جونستون. كتاب المجهر. نيويورك: شركة ستيرلنج للنشر ، 1996.

ناشتيغال ، فيرنر. الاستكشاف بالمجهر: كتاب اكتشاف وتعلم. لندن: منشورات الجنيه الاسترليني ، 1997.

روجرز ، ك. الكتاب الكامل أوسبورن للميكروسكوب. تولسا ، حسنًا: EDC Publishing ، 1999.


شاهد الفيديو: A Brief History Of The Microscope (كانون الثاني 2022).