<<
>>

Оптичні прилади

Лабораторія мікроскопічного аналізу

1. Мікроскопи люмінесцентні серії "Люмам" застосовуються для дослідження мікробіологічних, гістологічних та деяких інших об'єктів у світлі їх видимої люмінесценції, що збуджується зелено-синьо-фіолетовою ділянкою спектра, а також ультрафіолетовим промінням із довжиною хвилі більше 360 нм.

Існують різні модифікації в серії "Люмам": робочі моделі — "Люмам Р-1", "Люмам Р-2", "Люмам Р-3" та три дослідні моделі — "Люмам І-І", "Люмам І-2", "Люмам І-3".

Моделі "Люмам" дозволяють спостерігати та фотографувати об'єкти у світлі люмінесценції за допомогою різноманітних засобів. Кожна модель має свою технічну характеристику та збільшення від 10 разів до 30. До їх складу входять: набір об'єктивів, окулярів, фотоокулярів, світлофільтрів та інших пристосувань. Принцип дії мікроскопів серії "Люмам" базується на використанні явища люмінесценції об'єктів, яка виникає під дією проміння певного спектрального складу (див. додаток рис. 3).

У "Люмам-ІК" досліджуються об'єкти з природною люмінесценцією. При проходженні UV-проміння тканини здатні висвічуватись. Штучна люмінесценція — це люмінофори, які широко використовуються в гістологічних дослідженнях. Досліджуються живі бактеріальні структури, визначаються тканини, які не здатні адсорбувати інші фарби і культури тканин, здатні культивуватись in vitro.

UV-спектр — це ртутно-кварцові лампи, заповнені ксеноном. Коли вони нагріваються, при струсі є небезпечними. У них розглядають об'єкти у верхньому освітленні. Нижнє підсвічування через систему конденсорів потребує фільтрації. Конденсори нейтральні. Для фільтрації світлового проміння використовують рідинні конденсори, дистильовану воду, розчин СuSО4 різної концентрації. Залежно від того, яка частина спектра більше поглинається, штучно підбираються фільтри. На них є градація, де позначається довжина хвилі.

Джерелом світла є підсилювач з напругою 2500—3000 вольт, який стоїть збоку.

Сила струму невелика, її подають у момент запуску на лампу, протягом 20—30 хв для розігріву. За такої напруги нитка накалу в ксеноні запалюється, а далі лампа працює на звичайному струмі з напругою 220 вольт.

2. ЛОМО-прилад для загострення лез мікротомних ножів має два електричні приводи, які містять ніші, куди вставлені диски з абразивними пастами. Паста — це дрібнодисперсні домішки (відходи від алмазного виробництва). Спочатку фіксується ніж, кут атаки якого змінюється відносно до леза.

Кут можна змінювати поворотом ручки, що розташована зверху. Кут повинен бути однаковим. Якщо кути різні, то одна сторона буде гострою, а друга — тупою. Для того, щоб гострити лезо по всій довжині, потрібно часто крутити ручкою, що приведе лезо в рух (див. додаток рис. 4).

3. "НЕОФОТ-32" — це прилад виробництва Німеччини (фірма Цейса). Прилад має мінімальну сферичну та ахроматичну аберацію. Фірма визнана у світі і виготовляє оптичні системи мікроскопів, лінзи, окуляри, об'єктиви, конденсори. Механічна система мікроскопа виготовляється на інших заводах.

Використовують у металографії в точних приладах; титанові поверхні його ідеально відпрацьовані. Підсвічування йде знизу.

Можна розглядати препарати, що не пропускають промінь світла, за рахунок їх відбиття. Промінь йде зверху, відбивається і потім йде на окуляр. Зверху, на предметному столику, розміщена шкала градації (кругла). Товщина покриття і поверхневий натяг матеріалу вимірюються за допомогою мікроЕОМ.

Прилад має фіксуючий предметний столик, на якому виставлені показники шкали. У приладі використовуються високомолекулярні ксенонові лампи, які працюють за принципом дії світлооптичних приладів. Промінь світла складний і має всі спектри. НЕОФОТ має персональний автоматичний пульт і мікрофотонасадки. У НЕОФОТ вставляються фотопластинки з вузькою плівкою. Прилад має малий бортовий комп'ютер, на якому вимірюється поверхневий натяг та коефіцієнт пружності, фотоелементи, якими регулюють тривалість експозиції в секундах.

Прилад виставляє час експозиції, експонує зображення на фотопластинці. За ходом променя стоять два комплекти польових діафрагм. Змінює місце польових діафрагм польовий отвір.

Для відфільтрування променів є системи світлофільтрів (круглі ручки). Об'єктиви — до 150. Револьвер розміщений під столиком. Макрокрамальєра має автоматичну наводку на фокус.

Мікрокрамальєра схожий на ручку з чорною кулькою (див. додаток рис. 5).

4. МБІ-13-Б, МБІ-15 — це комбіновані прилади, які можуть працювати в режимі темного поля, фазового контрасту, проходного світла, поляризації, люмінесценції.

Джерелом світла є ртутно-кварцова лампа. Нижнє джерело освітлення проходить постійно. Поляризаційне світло подає спеціальний конденсор. Нервові волокна в режимі поляризації можна розглядати не фарбуючи. Нервова тканина не потребує фазового контрасту. Проходить розклад світлової хвилі по фазах. Залежно від того, яка фаза світлової хвилі поглинається препаратом, таку й видно структуру. Фотографування здійснюється системою звичайних фотоелементів. Діаграма спрацьовує від сили освітлення. Фотоапарат розміщений зверху.

Світло надходить через випрямляч до 6 ампер. МБІ-15 має рухомий предметний столик та різні конденсори (поляризаційні, фазоконтрастні). У конденсор вмонтовується фільтр (див. додаток рис. 6, 7).

5. МІКРОТОМ-КРІОСТАТ МК-25 використовується для отримання зрізів свіжозамороженої тканини для діагностики біопсій, а також для науково-дослідних робіт, пов'язаних із вивченням ферментних, антигенних та інших білкових систем тканин і досліджень, пов'язаних із медичною тематикою. У комплект мікротома-кріостата входять холодильник і мікротом. Холодильник складається з двох головних частин: камери та машинного відділення. Камера являє собою корпус із подвійними стінками, між якими знаходиться теплоізоляційний матеріал.

Дверцята камери мають оглядове вікно, ручку і два люки для рук із діафрагмами. Діаметр отвору діафрагми регулюється за розмірами рук поворотом кільця за часовою чи проти часової стрілки.

У робочій камері на столику закріплений мікротом.

Мікротом призначений для отримання зрізів. Нефіксовані частини органа поміщають у камеру, яка працює за принципом холодильника. Компресор — це звичайний хлорагент фреон. У кріостат вмонтовано мікротом. Вирізається кубик-циліндр розміром 0,5x0,5 см, у який кладуть об'єкт. Лезо рухається на заморожений об'єкт — циліндр із предметом. Проходить швидке заморожування. Якщо об'єкт перемерзне, то лезо ковзає і зриває препарат. Мікротом має градаційну шкалу, яка дозволяє одержувати зрізи товщиною 10—15 мкм. Щоб підтримувати постійно температуру леза, підключають вуглекислоту, оскільки коефіцієнт теплоємності об'єкта в леза мікротомного ножа різний. Якщо лезо торкається об'єкта, він ледь тане. У результаті цього отримують препарати низької якості (див. додаток рис. 8).

6. МСТ-2 — це мікроскоп стереоскопічний з універсальним штативом. Він є моделлю стереоскопічного мікроскопа, що дає пряме й об'ємне зображення предмета, який розглядається як у прохідному світлі, так і у відображеному.

Мікроскоп в основному використовується при препаруванні, а також для спостереження об'єктів. Застосовується в медицині, ботаніці, зоології та інших галузях науки. Працювати з мікроскопом можна як при штучному, так і при денному освітленні. Мікроскоп МСТ-2 забезпечує спостереження об'єктів при збільшенні їх від 3,5—88 і в полі зору відповідно від 39 мм до 2,6 мм (див. додаток рис. 9).

7. Мікрофотографічна установка являє собою фотоапарат, у якого видалений об'єктив і заміщений мікроскопом, оптична система якого виконує роль об'єктива. Мікрофотографування є важливою частиною гістологічних досліджень. Увесь процес мікрофотографування може бути умовно поділений на такі основні етапи:

а) підготовка до фотографування;

б) безпосередня зйомка препарату (експонування);

в) негативний і позитивний процеси пов'язані з отриманням мікрофотограми.

Фотокамера разом із мікроскопом складає мікрофотографічну установку.

Найбільш зручним для мікрофотографії є застосування мікрофотонасадки МФН-1.

Фотонасадка одягається на тубус мікроскопа з боку окуляра і її положення фіксується затискним кільцем. З мікрофотонасадкою застосовується мікрофотокамера МФК-2.

Важливою умовою для отримання якісної фотографії є правильна збірка установки, при якій оптична вісь мікроскопа і фотокамери повинні збігатись.

8. "ЄНАВАЛ" — це дослідницький мікроскоп прохідного світла через об'єкт дослідження (див. додаток рис. 10).

Дослідницькі мікроскопи цієї серії дозволяють:

— досліджувати об'єкти в режимі звичайного світлового мікроскопа;

— проводити дослідження за допомогою фазового контрасту;

— запровадити методику вивчення об'єктів у темному полі;

— проводити дослідження в поляризованому світлі;

— здійснювати фотозйомку мікроскопічних об'єктів (див. додаток рис. 11).

Будова мікроскопа та правила роботи з ним

Вивчення гістологічних препаратів здійснюється за допомогою оптичного приладу — мікроскопа, якого налічується декілька типів, але працюють студенти із МБР — мікроскопом серії "Biolar" ( рис. 1).

Загальний вигляд світлового біологічного мікроскопа серії Вiolar

Рис. 1.

Загальний вигляд світлового біологічного мікроскопа серії "Вiolar"

:

1 — основа штативу; 2 — колонка штативу; 3 — головка тубусотримача; 4 — похилий тубус; 4а — розширена частина похилого тубуса; 5 — коробка мікромеханізму; 6 — коробка мікромеханізму й револьверна система; 7 — столик мікроскопа; 8 — макрометричний гвинт; 9 — мікрометрчний гвинт; 10 — гвинт конденсора; 11 — окуляр; 12 — об'єктиви; 13 — дзеркало; 14 — конденсор з ірисовою діафрагмою.

Враховуючи те, що детальне ознайомлення з будовою мікроскопа здійснюється на інших кафедрах, обмежимось короткою характеристикою цього оптичного приладу.

Мікроскоп складається з оптичної та механічної систем. До оптичної системи входять:

1. Об'єктиви ахроматичні (знищують хроматичну та сферичну аберації). У мікроскопі є чотири об'єктиви різної сили збільшення. Вони мають відповідні надписи на стінці циліндра.

Об'єктив малого збільшення — "8" або "10". Об'єктив великого збільшення — "20", "40". Майже ніколи не використовується на навчальних заняттях з гістології імерсійний об'єктив, що збільшує в 90 разів.

Розрізняються об'єктиви не лише за цифровими відмітками, але й за довжиною оправи (об'єктиви великого збільшення довші), а також за діаметром фронтальної лінзи (чим більше збільшення, тим менший діаметр фронтальної лінзи).

2. Окуляри — система лінз, вставлених в оправу разом з діафрагмою, що являє собою металевий диск з отвором у центрі. Як правило, до мікроскопа додається два або три окуляри з цифрами "7", "10" та "15", що означають кратність збільшення.

3. Дзеркало — збирає та спрямовує світлові промені для освітлення препарату. Розташовується під предметним столиком, легко повертається завдяки оправі в будь-якому напрямі.

Має дві поверхні — плоску та ввігнуту. У гістологічній практиці користуються ввігнутим дзеркалом.

4. Конденсор — система лінз в оправі з гвинтом переміщення, що є пристосуванням для концентрації світлового потоку з метою кращого освітлення препарату. Як правило, разом з конденсором вмонтована діафрагма. Найпоширеніший тип діафрагми — ірисова, що складається з великої кількості пластинок своєрідної форми, якими регулюється величина отвору в системі лінз конденсора, внаслідок чого збільшується або зменшується отвір діафрагми, що змінює кількість променів, які потрапляють в об'єктив.

До механічної системи входять:

1. Штатив з основою та колонкою. Основа має підковоподібну форму, завдяки чому мікроскоп надійно стоїть на столі.

2. Предметний столик — пристосування, на якому розташовують гістологічний препарат під час дослідження. У центрі столика є отвір для проходження світлових променів, а на поверхні можуть розташовуватись затискачі для фіксації препарату. В деяких мікроскопах предметний столик є рухомим завдяки спеціальним гвинтам, що дозволяє легко розглядати будьякі ділянки препарату.

3. Тубус — трубка, в яку вставлений окуляр. Інколи (особливо в старих моделях мікроскопів) тубус складається з двох трубок, вставлених одна в одну. Трубки можуть розсуватися, збільшуючи або зменшуючи відстань між окуляром та об'єктивом. На поверхні внутрішньої трубки є поділки, що показують довжину тубуса в міліметрах. Нормальною довжиною, з якої вираховують збільшення, є 160 мм. Розтягування тубуса посилює збільшення.

4. Револьвер являє собою два з'єднаних випуклих диски.

Служить для швидкої зміни об'єктива під час роботи.

Зовнішній диск рухомий, внутрішній — нерухомий. У зовнішньому диску є, як правило, чотири гнізда з різьбою, в які вгвинчуються об'єктиви. На головній оптичній осі мікроскопа завжди знаходиться одне з гнізд. У цьому положенні воно фіксується за допомогою спеціальної пружини.

5. Гвинти: макрометричний (макрокремальєра) та мікрометричний (мікрокремальєра) — служать для переміщення тубуса відносно до колонки штатива. Макрометричний гвинт служить для приблизного наведення мікроскопа на різкість. Для точного наведення при великому збільшенні користуються мікрометричним гвинтом, що є значно меншим за своїми розмірами (діаметром) від кремальєри. В деяких моделях мікроскопів він являє собою диск чорного кольору, розташований на основі мікроскопа (під колонкою штативу).

У деяких системах мікроскопів (у комплекті) використовуються спеціальні освітлювальні пристрої, які часто повністю замінюють дзеркало, а також пристрої механічного чи оптичного типу, що використовуються для спеціальних досліджень.

Використовуючи будь-який мікроскоп для роботи, необхідно однією рукою тримати його за колонку штатива, а другою обов'язково підтримувати під основу. Мікроскоп потрібно поставити перед собою так, щоб він стояв прямо перед дослідником, недалеко від джерела освітлення. Перед початком роботи необхідно перевірити наявність та стан всіх механізмів і, особливо, оптичних частин. Після цього при малому збільшенні за допомогою дзеркала та конденсора досягають найкращої освітленості поля зору.

Одержуючи препарат, потрібно впевнитись у тому, що він не пошкоджений, визначити, де знаходиться покривне скельце.

Зважаючи на те, що при великому збільшенні фокусна відстань між об'єктивом та препаратом завжди є меншою від товщини предметного скла, препарат потрібно класти завжди покривним скельцем уверх, щоб уникнути пошкодження гістологічних препаратів або руйнування фронтальної лінзи об'єктива. У ряді випадків мікроскопічному дослідженню передує вивчення гістологічного препарату неозброєним оком. Коли препарат розташований на предметному столику, навести мікроскоп на фокус при малому збільшенні. Для цього необхідно за допомогою макрокремальєри підняти тубус на таку висоту, щоб відстань між препаратом та об'єктивом дорівнювала 1-1,5 см. Після цього, розглядаючи препарат під мікроскопом, потрібно повертати кремальєру в тому чи іншому напрямі доти, поки зображення не буде найбільш чітким. Розглядаючи всю площину препарату, завжди потрібно пам'ятати про те, що мікроскоп дає не тільки збільшене та явне, але й обернене зображення. Тому для того, щоб повернути зображення вверх, потрібно препарат розмістити внизу і, навпаки, якщо потрібно переставити в центр поля зору праву частину, то препарат потрібно переміщати в ліву сторону. При роботі з великим збільшенням спочатку за допомогою малого збільшення знаходять найбільш типову ділянку на препараті та її якісне зображення. Не міняючи фокус, повернути револьвер на об'єктив більшого збільшення, перевіривши його замикання засічкою револьвера. Однак, в умовах студентської аудиторії при масовому користуванні мікроскопом можуть виникнути відхилення від звичайного стану (наприклад, недогвинчений до кінця об'єктив). Деякі мікроскопи можуть бути збірними з частин різних мікроскопів, що призводить до зміщення об'єктива і разом з ним фронтальної лінзи, а при обертанні об'єктива роздавлюється гістологічний препарат або ж пошкоджується фронтальна лінза. Під час роботи як при малому, так і при великому збільшенні потрібно регулювати силу освітлення. Надмірне освітлення погіршує чіткість зображення, тому завжди потрібно регулювати силу освітлення діафрагмою або ж конденсором, піднімаючи чи опускаючи їх. Категорично забороняється користуватись для освітлення прямими сонячними променями. Потрібно впродовж декількох перших занять набути певного навику — дивитися у мікроскоп одним оком, не затуляючи друге (як правило — лівим оком, не затуляючи праве). У протилежному випадку стомлюється зір, збільшується навантаження на очні м'язи. Швидко розвивається втома, з'являється головний біль. Одну руку завжди потрібно тримати на гвинті (ліву). Це має особливо важливе значення при роботі з великим збільшенням, адже повертаючи мікрометричний гвинт мікроскопа, ми розглядаємо препарат углибину.

<< | >>
Источник: В. П. Новак, А. П. Мельниченко. Цитологія, гістологія, ембріологія. 2005

Еще по теме Оптичні прилади:

  1. ВАЗОМОТОРНИЙ РИНІТ
  2. Оптичні прилади
  3. Методи і засоби захисту від іонізуючих випромінювань
  4. Питання для самоперевірки