Quale microscopio dovrebbe essere utilizzato per visualizzare le cellule batteriche?
Essendo uno strumento di precisione per l'ingrandimento e l'osservazione di oggetti, diversi microscopi ottici possono osservare diversi tipi di campioni. Gli utenti di settori quali la microbiologia, la ricerca sulle piante e la ricerca sugli animali devono vedere il livello di dimensioni dei batteri. Pertanto, quando si osservano tali campioni, che tipo di microscopio dovrebbe essere utilizzato? Questo articolo fornisce un'analisi dettagliata.
La risposta a questa domanda può essere discussa considerando gli aspetti relativi alle dimensioni delle cellule batteriche, all'occhio umano e alla risoluzione del microscopio.
1. La dimensione delle cellule batteriche è generalmente nell'ordine dei micrometri, prendendo come esempio l'Escherichia coli: la lunghezza è di circa 1 um e la larghezza è di circa 0,5 um.
2. La risoluzione si riferisce alla piccola distanza tra due oggetti che possono essere chiaramente distinti.
La risoluzione di un microscopio si riferisce alla distanza minima tra due oggetti che possono essere chiaramente distinti dopo l'ingrandimento e l'imaging.
La risoluzione di uno strumento si riferisce alla sua capacità di fornire informazioni sulla microstruttura dell'oggetto da misurare. Maggiore è la risoluzione, più dettagliate saranno le informazioni fornite. Il fattore di amplificazione che supera il limite di amplificazione è chiamato amplificazione non valida, che non può fornire ulteriori informazioni sulla struttura fine.
3. La risoluzione dell'occhio umano è 0.1 mm, il che significa che con luce sufficiente e una distanza di 1 piede, l'occhio umano medio può distinguere una piccola distanza di 0.1 mm tra due punti .
4. In sintesi, per vedere la presenza di batteri, l'ingrandimento deve essere almeno 0,1 mm ÷ 0,5um=1000 ÷ 5=200 volte. Tuttavia, a questo ingrandimento, i batteri (Escherichia coli) visti sono solo un piccolo punto e per vedere informazioni strutturali più dettagliate è necessario aumentare l'ingrandimento del microscopio.
5. La risoluzione di un normale microscopio ottico è limitata dalla lunghezza d'onda della luce visibile (390-770nm) e generalmente non supera 1000 volte, che è il limite di amplificazione di un normale microscopio ottico. L'ingrandimento oltre 1000 volte non può fornire informazioni strutturali più dettagliate, che rientrano nell'ambito dell'amplificazione inefficace.
6. L'ingrandimento di un microscopio elettronico può raggiungere 800000 volte e il suo principio di base è lo stesso di quello di un normale microscopio ottico, che genera onde elettroniche di breve lunghezza d'onda attraverso l'alta pressione.
Ingrandendo 400 volte (10x, 40x), puoi a malapena vedere i batteri, ma hanno solo le dimensioni della punta di un ago, come piccoli punti. Di solito, ingrandiamo ancora fino a 1000 volte (10x, 100x) per l'osservazione e in questo momento l'aspetto dei batteri può ancora essere visto chiaramente, anche dopo la colorazione speciale dei flagelli. Per ingrandire 1000 volte, è necessario utilizzare uno specchio ad olio. Il cosiddetto specchio a olio consiste nel far cadere una goccia di olio di cedro tra la lente dell'obiettivo e il vetro di copertura. L'indice di rifrazione dell'olio di cedro è superiore a quello dell'aria, quindi è possibile utilizzare un ingrandimento maggiore.
10x e 40x indicano che l'obiettivo è ingrandito 10x e 40x. L'ingrandimento dell'oculare viene moltiplicato per l'ingrandimento della lente dell'obiettivo per ottenere l'ingrandimento totale di questo microscopio. L'oculare e l'obiettivo di un microscopio utilizzato alle scuole medie possono essere sostituiti e l'oculare è generalmente 5x o 10x. L'oculare di un piccolo microscopio è solitamente solo 10x e può esaminare Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis e Bacillus megalobus (usato per osservare le spore).
