Kính hiển vi và .. hơn thế.

Kính hiển vi Kính hiển vi quang học sản xuất bởi Nikon. Kính hiển vi là một thiết bị dùng để quan sát các vật thể có kích thước nhỏ bé mà mắt thường không thể quan sát được bằng cách tạo ra các hình ảnh phóng đại của vật thể đó. Kỹ thuật quan sát và ghi nhận hình ảnh bằng các kính hiển vi được gọi là kỹ thuật hiển vi (microscopy). Ngày nay, kính hiển vi có thể bao gồm nhiều loại từ các kính hiển vi quang học sử dụng ánh sáng khả kiến, cho đến các kính hiển vi điện tử, hay các kính hiển vi quét đầu dò, hoặc các kính hiển vi phát xạ quang Kính hiển vi được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành như vật lý, hóa học, sinh học, khoa học vật liệu, y học và được phát triển không chỉ là công cụ quan sát mà còn là một công cụ phân tích mạnh. Lịch sử Sơ đồ so sánh nguyên lý một số loại kính hiển vi phổ biến hiện nay. Những kính hiển vi ban đầu được phát minh vào năm 1590 ở Middelburg, Hà Lan [1] . Ba người thợ tạo kính là Hans Lippershey (người đã phát triển các kính viễn vọng trước đó), Zacharias Janssen, cùng với cha của họ là Hans Janssen là những người đầu tiên xây dựng nên những kính hiển vi sơ khai. Năm 1625, Giovanni Faber là người xây dựng một kính hiển vi hoàn chỉnh đặt tên là Galileo Galilei [2] . Các cấu trúc của kính hiển vi quang học tiếp tục được phát triển tiếp theo đó, và kính hiển vi chỉ được sử dụng một cách phổ biến hơn ở Italia, Anh quốc, Hà Lan vào những năm 1660, 1670. Marcelo Malpighi ở Italia bắt đầu sử dụng kính hiển vi để nghiên cứu cấu trúc sinh học ở phổi. Đóng góp lớn nhất thuộc về nhà phát minh người Hà Lan Antoni van Leeuwenhoek, người đã phát triển kính hiển vi để tìm ra tế bào hồng cầu và tinh trùng và đã công bố các phát hiện này [3] . Các phát triển ban đầu về kính hiển vi là thiết bị quang học sử dụng ánh sáng khả kiến và các thấu kính thủy tinh để quan sát. Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 Đầu thế kỷ 20, kỹ thuật hiển vi tạo sự nhảy vọt với sự ra đời của các kính hiển vi điện tử, mà mở đầu là kính hiển vi điện tử truyền qua được phát minh năm 1931 bởi Max Knoll và Ernst Ruska ở Đức [4] , và sau đó là sự ra đời của kính hiển vi điện tử quét Cuối thế kỷ 20, một loạt các kỹ thuật hiển vi khác được phát triển như kính hiển vi quét đầu dò, hiển vi quang học trường gần Antonie Philips van Leeuwenhoek (sinh 24 tháng 10, 1632 -30 tháng 8 1723 tại Delft, Hà Lan) là một thương gia, một nhà khoa học người Hà Lan. Ông được coi là cha đẻ của ngành vi sinh vật học và được coi là nhà vi sinh vật học đầu tiên trên thế giới. Là con của một người thợ làm giỏ, ở tuổi 16 ông đã thời gian học việc với một thương nhân bán vải người Scotland tại Amsterdam. Ông được biết đến với thành tựu cải tiến kính hiển vi và những đóng góp cho sự ra đời ngành sinh vật học. Ông đã sử dụng những chiếc kính hiển vi thủ công tự tay làm và là người người đầu tiên quan sát thấy các vi khuẩn và động vật nguyên sinh mà ông gọi là 'animalcules' (những động vật nhỏ bé). Ngày nay, những phát hiện này của van Leeuwenhoek được biết đến là "Vi sinh vật". Van Leeuwenhoek cũng là người đầu tiên ghi lại các quan sát bằng kính hiển vi những sợi cơ bắp, vi khuẩn, Tinh trùng, dòng chảy của máu trong huyết mạch. Trong suốt cuộc đời, van Leeuwenhoek đã chế tạo ra hơn 500 thấu kính quang học. Ông cũng tạo ra hơn 400 loại kính hiển vi khác nhau, tuy nhiên chỉ có 9 loại hiện còn tồn tại. Các kính hiển vi của ông được làm từ bạc hoặc đồng đỏ được lắp với các thấu kính. Những loại kính hiển vi còn tồn tại có thể phóng đại lên đến 275 lần. Nhiều thông tin còn phỏng đoán rằng van Leeuwenhoek còn sở hữu những loại kính hiển vi có khả năng phóng đại lên đến 500 lần. Những đóng góp của van Leeuwenhoek và các công trình của ông đã được đánh giá là những thành tựu vĩ đại của ngành vi sinh vật học. Antonie van Leeuwenhoek Lịch sử kính hiển vi Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 Antoni van Leeuwenhoek Trước dây khi làm việc tại Bảo tàng giống chuẩn Nấm men CBS ở Delft (Hà Lan) tôi có may mắn nhìn thấy chiếc kính hiển vi đầu tiên của Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723). Từ thuở thiếu thời ông làm công cho một chủ bán vải. Tình cờ khi thấy đưa đáy chai qua nền vải thấy các sợi vải được phóng to lên và ông say mê tự mài các thấu kính và lắp nên những chiếc kính hiển vi đầu tiên. Ông đã lắp tới 400 chiếc kính hiển vi đầu tiên. Một trong số này hiện được đặt trong một hang đá được rọi sáng. Nó chỉ nhỏ hơn nửa bàn tay và gồm một giá kim loại có tay cầm, ở giữa có lắp một thấu kính nhỏ, bên cạnh có một cái cần để đựng mẫu vật ngang tầm thấu kính và được điều chỉnh xa gần nhờ một đinh ôc. Người quan sát phải dí mắt vào thấu kính và vật quan sát được chiếu sáng bằng một ngọn nến. Các kính hiển vi của ông có độ phóng đại khoảng 275 lần và có cái phóng đại được đến 500 lần. Ông quan sát bựa răng, nước cống, máu và mọi thứ có thể kiếm được. Ông là người đầu tiên nhìn thấy các vi sinh vật (vi khuẩn, động vật nguyên sinh) sợi cơ, tinh trùng và hồng cầu… Ông gọi vi sinh vật là “các động vật nhỏ bé” (animalcules) và chứng minh là số lượng của chúng trong miệng đông đúc hơn cả dân số Hà Lan (!). Thông qua một nhà khoa học trong suốt gần 50 năm ông đã gửi 560 bức thư miêu tả các thứ ông nhìn thấy qua kính hiển vi đến Học hội Hoàng gia Anh và năm 1680, Leeuwenhoek được bầu làm hội viên Học hội Hoàng gia Anh mặc dầu ông không được học hành gì và không biết ngoại ngữ nào. Ông xứng đáng được coi là người khám phá ra “thế giới không nhìn thấy.”Cuộc sống riêng của ông rất đau khổ, Ông đã bỏ rơi 2 bà vợ, có đến 7 người con, nhưng khi nằm xuống ở tuổi 90, chỉ còn 1 người con duy nhất còn sống. Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 Các loại kính hiển vi Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của một kính hiển vi quang học. Kính hiển vi quang học Là nhóm kính hiển vi sử dụng ánh sáng khả kiến rọi lên vật cần quan sát, và các thấu kính thủy tinh để phóng đại thông qua các nguyên lý khúc xạ của ánh sáng qua thấu kính thủy tinh. Đây là kính hiển vi đầu tiên được phát triển. Ban đầu, người ta phải sử dụng mắt để nhìn trực tiếp hình ảnh được phóng đại, nhưng các kính hiển vi quang học hiện đại ngày nay có thể được gắn thêm các bộ phận chụp ảnh như phim quang học, hoặc các CCD camera để ghi hình ảnh, hoặc video. Các bộ phận chính của kính hiển vi quang học bao gồm: • Nguồn sáng; • Hệ hội tụ và tạo chùm sáng song song; • Giá mẫu vật; • Vật kính (có thể là một thấu kính hoặc một hệ thấu kính) là bộ phận chính tạo nên sự phóng đại; • Hệ lật ảnh (lăng kính, thấu kính); • Thị kính là thấu kính tạo ảnh quan sát cuối cùng; • Hệ ghi ảnh. Trên nguyên lý, kính hiển vi quang học có thể tạo độ phóng đại lớn tới vài ngàn lần, nhưng độ phân giải của các kính hiển vi quang học truyền thống bị giới hạn bởi hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng và cho bởi: Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 với λ là bước sóng ánh sáng, NA là thông số khẩu độ. Vì thế, độ phân giải của các kính hiển vi quang học tốt nhất chỉ vào khoảng vài trăm nm. Kính hiển vi quang học quét trường gần Kính hiển vi quang học quét trường gần (tiếng Anh: Near-field scanning optical microscope) là một kỹ thuật kỹ thuật hiển vi quang học cho phép quan sát cấu trúc bề mặt với độ phân giải rất cao, vượt qua giới hạn nhiễu xạ ánh sáng khả kiến ở các kính hiển vi quang học truyền thống (trường xa). Kỹ thuật này được thực hiện bằng cách đặt một detector rất gần với bề mặt của mẫu vật để thu các tín hiệu từ trường phù du của sóng ánh sáng phát ra khi quét một chùm sáng trên bề mặt của mẫu vật. Với kỹ thuật này, người ta có thể chụp ảnh bề mặt với độ phân giải ngang cỡ 20 nm, phân giải đứng cỡ 2-5 nm, và chỉ phụ thuộc vào kích thước của khẩu độ. Kính hiển vi điện tử Là nhóm kỹ thuật hiển vi mà ở đó nguồn bức xạ ánh sáng được thay thế bằng các chùm điện tử hẹp được tăng tốc dưới hiệu điện thế từ vài chục kV đến vài trăm kV. Thay vì sử dụng thấu kính thủy tinh, kính hiển vi điện tử sử dụng các thấu kính từ để hội tụ chùm điện tử, và cả hệ được đặt trong buồng chân không cao. Có nhiều loại kính hiển vi điện tử khác nhau, tùy thuộc vào cách thức tương tác của chùm điện tử với mẫu vật như kính hiển vi điện tử truyền qua sử dụng chùm điện tử chiếu xuyên qua vật, hay kính hiển vi điện tử quét sử dụng chùm điện tử quét trên vật. Kính hiển vi điện tử có độ phân giải giới hạn bởi bước sóng của sóng điện tử, nhưng do sóng điện tử có bước sóng rất ngắn nên chúng có độ phân giải vượt xa các kính hiển vi quang học truyền thống, và kính hiển vi điện tử truyền qua hiện đang là loại kính hiển vi có độ phân giải tốt nhất tới cấp độ hạ nguyên tử [6] . Ngoài ra, nhờ tương tác giữa chùm điện tử với mẫu vật, kính hiển vi điện tử còn cho phép quan sát các cấu trúc điện từ của vật rắn, và đem lại nhiều phép phân tích hóa học với chất lượng rất cao. Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ ĐỘNG VẬT Sưu tầm và biên soạn: Cử nhân CNSH Lê Quốc Thắng 0313871720 1. KHẢ NĂNG ĂN VÀ NHỊN ĂN Dẫn đầu danh sách các loài vật phàm ăn là Voi. Mỗi ngày một chú Voi trưởng thành có thể ngốn hết 200 kg thức ăn và uống hết 200 lít nước. Sư Tử có thể ăn liền một mạch hết 40 kg thịt. Họ hàng nhà Rắn lại giỏi nhịn ăn. Một con trăn có thể nhịn đói suốt 12 tháng liền. Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 2. THỞ BẰNG …ĐUÔI Con Thoi Loi (Periophthalmus cantonensis) sống được cả trong nước và trên cạn. Ở trong nước, chúng thở bằng mang. Thỉnh thoảng chúng lên bờ và chúng thở bằng đuôi. Da đuôi của loài cá này ẩm ướt và có mạng lưới mạch máu dày đặc để trao dổi khí. 3. CÁCH TỰ VỆ ĐỘC ĐÁO Loài Thằn Lằn đẻ con (Phynosoma) sinh sống trong các sa mạc của Mêhicô có một cách tự vệ độc đáo: Khi gặp nguy hiểm, huyết áp trong các động mạch nhỏ ở màng chớp của mắt tăng lên đột ngột làm cho các mạch máu này vỡ tung, các tia máu bắn ra làm kẻ thù hoảng sợ và chạy trốn. 4. RÙA BIỂN LÀ ĐỘNG VẬT HAY KHÓC ? Hằng năm, vào mùa sinh sản, chờ khi đêm đến, Rùa bò lên bờ đẻ trứng và vùi trứng dưới cát. Khi quay về biển, Rùa “khóc lóc” đau đớn, những giọt nước mắt to và mặn tuôn rơi lã chã trên cát. Phải chăng Rùa buồn bã khóc than cho số phận con cháu mình sắp phải chịu cảnh sống bơ vơ côi cút, không người nương tựa ?! Hóa ra đó chỉ là các tuyến muối ở gần mắt làm công việc Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 hàng ngày là thải muối ra khỏi cơ thể để duy trì trạng thái bình thường về áp suất thẩm thấu của máu. 5. LOÀI NÀO KHÔN HƠN ? Khi nghiên cứu hệ thần kinh của động vật có vú, người ta thấy rằng tỉ lệ giữa khối lượng não và khối lượng cơ thể của các loài rất khác nhau. Cụ thể là tỉ lệ này ở Cá Voi là 1/2000; Voi: 1/500; Sư Tử: 1/500; Chó: 1/250; Tinh Tinh: 1/100 và người: 1/45. Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 Nuôi dưỡng một chú cá voi mới sinh không phải là việc dễ dàng với một chú voi mẹ trưởng thành. Sau 10 đến 12 tháng trong bụng mẹ, bằng khoảng 1/3 chiều dài của mẹ (một chú cá voi xanh con có chiều dài khoảng 9m), cá voi con được cá mẹ dùng cơ bơm sữa vào miệng. Trong khi uống sữa, cá voi con phải bám chặt lấy núm vú của mẹ (điều này có thật, không chỉ con người mà loài cá voi cũng có Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 [...] ... hàng buôn bán vải sợi, suốt ngày ông dùng kính lúp để đánh giá các loại vải, len, sợi… Niềm say mê từ thuở niên thiếu đã thôi thúc ông cải tiến những chiếc kính lúp sao cho có độ phóng đại to hơn để nhìn rõ những vật nhỏ bé hơn Ông đã chế tạo ra chiếc kính hiển vi đầu tiên, sau đó đã chế tạo ra 20 kính hiển vi khác nhau Ông đã mê mải quan sát dưới kính hiển vi mọi thứ: Bựa răng, máu, tóc, những giọt ... lượng của chúng có lẽ còn đông hơn cả tổng vương quốc Hà Lan !” Leven Huc qua đời năm 1723, để lại 4 tập sách có nhan đề “Những bí mật của giới tự nhiên nhìn qua kính hiển vi (Nguồn: Sách giáo khoa môn Sinh học 6 và 11) 10 ảnh chụp qua kính hiển vi đẹp nhất năm 2009 Ảnh chụp qua kính hiển vi là một cuộc thi nhiếp ảnh do Nikon tài trợ tổ chức hằng năm Sự hiếu kì, say mê và cảm hứng của các nhiếp ảnh ... hoa đẹp lung linh qua kính hiển vi Mắt thường khó có thể nhận thấy phấn hoa bay trong không khí nhưng qua kính hiển vi, chúng đẹp lung linh đến khó tả Nhiếp ảnh gia Martin Oeggerli, người Thụy Sĩ, đã sử dụng chiếc kính hiển vi rất đắt tiền để ghi lại những hình ảnh cực kỳ giá trị này Theo anh thì đó là sự kết hợp giữa nghệ thuật và khoa học, đòi hỏi rất nhiều sự chuẩn bị công phu và kỹ năng tinh xảo ... Estonia) chụp lại và gửi nó dự thi Cuộc thi chụp ảnh qua kính hiển vi do Nikon tài trợ đã có truyền thống 35 năm Cuộc thi được tổ chức hằng năm nhằm trưng bày “vẻ đẹp và bản chất phức tạp của sự sống được nhìn qua ánh sáng kính hiển vi Vị trí thứ nhì: Cuống hoa Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 Bức ảnh về một lát cắt mỏng của cuống hoa Sonchus asper – một loài hoa dại màu vàng thường ... Chỉ cần sau một năm, một đôi chuột có thể sinh ra 3000 con cháu chắt… Và sau 2 năm, con số đó có thể lên tới 300 000 Rất may là tuổi thọ của chúng tương đối thấp, trung bình khoảng 4, 5 tháng, và chúng là loài dễ nhiễm dịch bệnh và bị nhiều kẻ thù ăn thịt 13 AI CHẾ TẠO RA KÍNH HIỂN VI ? Từ 1590, con người đã sáng chế ra kính hiển vi, nhưng người thành công nhất là Leven Huc (Antonie Leeuwenhoek) người ... sự tương phản màu sắc và cảm giác di động gợi lên từ những ống chân Vị trí thứ sáu: Những vảy cá Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 Havi Sarfaty, bác sĩ thú y, chụp bất cứ thứ gì gợi nên sự tò mò trong ông Những chiếc vảy của cá đĩa được phóng lớn 20 lần dưới kính hiển vi này đã xếp hạng 6/10 trong cuộc thi Sarfaty cho biết, bức ảnh hiển vi hé mở cấu trúc và những màu sắc tuyệt ... thế giới vi mô Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 Vị trí thứ nhất: “Tượng dương vật” Bức ảnh về tế bào sinh sản đực của cây mù tạt được phóng lớn 20 lần dưới kính hiển vi Bức ảnh đã giành vị trí quán quân trong cuộc thi ảnh qua kính hiển vi năm 2009 (2009 Small World Photomicrography Competition) Arabidopsis thaliana là thực vật đầu tiên có bộ gen được sắp xếp hoàn chỉnh và thường ... về màu sắc và hình dạng Vị trí thứ mười: Bồn carbon Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 Sự liên kết cộng sinh giữa các sinh vật nhìn thấy trong bức ảnh về tảo cát Actinocyclus (đường tròn phía trên) và tảo biển đỏ Antithamionella Những dạng sống dựa vào nhau để tồn tại Hơn nữa, hai thực vật biển hoạt động như những bồn chứa CO 2 và vì vậy đóng vai trò quan trọng trong vi c duy tr ... sắc, hoa văn hoặc chấm lốm đốm Chim Tu Hú có tập tính đẻ trứng vào tổ của các con chim khác và nhờ ấp hộ Trứng của chim Tu Hú sẫm màu, có nhiều hoa văn và có kích cỡ lớn hơn so với trứng của loài chim ấp hộ Vì vậy trứng của chúng được chấp nhận và ấp hộ Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 9 TỎ TÌNH BẰNG CÁCH BIẾU CÁ Vào mùa sinh sản, chim nhạn đực (Sterna kirundo) tỏ tình bằng cách ... chính là một trong những nguyên nhân khiến nhiều người bị sốt ở Anh Tuy vậy, vẫn phải thừa nhận rằng chúng rất đẹp qua kính hiển vi Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 Phấn hoa violet rơi trên lá với kích thước siêu nhỏ 0,006 mm Phấn hoa ô rô (một loại hoa ở Anh) Phấn hoa violet ở một góc nhìn khác Lequocthang1975@yaho.com thcsnamsonanduonghp0313871720 Phấn hoa liễu Lequocthang1975@yaho.com . thcsnamsonanduonghp0313871720 Các loại kính hiển vi Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của một kính hiển vi quang học. Kính hiển vi quang học Là nhóm kính hiển vi sử dụng ánh sáng khả kiến rọi lên vật cần quan sát, và các thấu kính thủy. học sử dụng ánh sáng khả kiến, cho đến các kính hiển vi điện tử, hay các kính hiển vi quét đầu dò, hoặc các kính hiển vi phát xạ quang Kính hiển vi được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành như. đó. Kỹ thuật quan sát và ghi nhận hình ảnh bằng các kính hiển vi được gọi là kỹ thuật hiển vi (microscopy). Ngày nay, kính hiển vi có thể bao gồm nhiều loại từ các kính hiển vi quang học sử dụng