THIẾT BỊ XÉT NGHIỆM VI SINH

THIẾT BỊ XÉT NGHIỆM VI SINH I.LỊCH SỬ: • Những kính hiển vi ban đầu phát minh vào năm 1590 Middelburg, Hà Lan [1] Ba người thợ tạo kính Hans Lippershey (người phát triển kính viễn vọng trước đó), Zacharias Janssen, với cha họ Hans Janssen người xây dựng nên kính hiển vi sơ khai Năm 1625, Giovanni Faber người xây dựng kính hiển vi hồn chỉnh đặt tên Galileo Galilei [2] • 1590-1608- Zacharias Janssen lần lắp ghép kính hiển vi • 1676- Antony van Leeuwenhoek (1632-1723) hồn thiện kính hiển vi khám phá giới vi sinh vật (mà ơng gọi anmalcules) Năm 1625, Giovanni Faber người xây dựng kính hiển vi hồn chỉnh đặt tên Galileo Galilei [2] • Các cấu trúc kính hiển vi quang học tiếp tục phát triển đó, kính hiển vi sử dụng cách phổ biến Italia, Anh quốc, Hà Lan vào năm 1660, 1670 Marcelo Malpighi Italia bắt đầu sử dụng kính hiển vi để nghiên cứu cấu trúc sinh học phổi Đóng góp lớn thuộc nhà phát minh người Hà Lan Antoni van Leeuwenhoek, người phát triển kính hiển vi để tìm tế bào hồng cầu tinh trùng cơng bố phát [3] Các phát triển ban đầu kính hiển vi thiết bị quang học sử dụng ánh sáng khả kiến thấu kính thủy tinh để quan sát • Đầu kỷ 20, kỹ thuật hiển vi tạo nhảy vọt với đời kính hiển vi điện tử, mà mở đầu kính hiển vi điện tử truyền qua phát minh năm 1931 Max Knoll Ernst Ruska Đức [4], sau đời kính hiển vi điện tử qt Cuối kỷ 20, loạt kỹ thuật hiển vi khác phát triển kính hiển vi qt đầu dò, hiển vi quang học trường gần • Năm 1938, kính hiển vi điện tử đời Mỹ Mắt thường phân biệt vật thể tới kích thước 106 Å(angstrom), Å = 0,1nm (nanomètre), hay = 1.0 × 10-10 met Kính hiển vi quang học thơng thường phóng đại 500 lần, tức phân biệt 2000 Å Kính hiển vi quang học đại có độ phóng đại 2.500 lần Kính hiển vi điện tử phóng đại 40.000 lần, chí phân biệt 2-3 Å, phân biệt rõ nét hạt từ 20 Å trở lên II.NGUN LÝ HỌAT ĐỘNG: • Các phận chủ yếu KHV trường sáng bao gồm vật kính thò kính Vật kính O1 hệ thấu kính quang học phức tạp, tác dụng thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ (vài mm), thò kính O2 thấu kính hội tụ quang học có tiêu cự lớn đặt cách O1 khoảng lớn so với hai tiêu cự chúng • Nguyên tắc hoạt động KHV sau : Kính hiển vi quang học trường sáng • Cấu tạo nguyên tắc hoạt động : o2 O1 B A2 A1 A B1 B2 • Vật nhỏ AB phải quansát đặt trước tiêu điểm F2 vật kính (tức nằm tiêu cự) gần tiêu điểm vật kính O1 cho ảnh thực A1B1 cho ngược chiều lớn vật A1B1 đóng vai trò vật thò kính O2 cho ảnh ảo A2B2, ảnh ảo lớn gấp nhiều lần A1B1 gấp bội lần AB.Đặt mắt sau thò kính ta quan sát ảnh ảo Muốn nhìn rõ ảnh ảo A2B2 ta phải điều chỉnh vật AB với kính (hoặc điều chỉnh kính vật) cho ảnh A2B2 nằm khoảng nhìn rõ mắt (hình 5-4) • * Năng suất phân li kính hiển vi B d α A f • Công suất P thấu kính xác đònh công thức : 2 H i P=k = k' U U • H:là cường độ từ trường thấu kính tạo nên • i:là cường độ dòng điện qua bôbin • U: hiệu điện tăng tốc cho điện tử trước vào thấu kính • Nguyên lí tạo ảnh • Về nguyên lí chung giống kính hiển vi quang học, song khác chỗ nguồn xạ chiếu vào mẫu vật nguồn sáng e- thấu kính làm lệch hướng truyền chùm tia e- thấu kính từ đồng thời có thêm số phận đặc biệt phù hợp với tính chất cấu tạo ảnh chùm tia điện tử huỳnh quang để ghi hình, mẫu vật đặt chân không để tránh tượng tán xạ electron không khí làm tăng độ tương phản hình (5-17) sơ đồ cấu tạo nguyên tắc tạo ảnh kính hiển vi điện từ • Chùm tia electron phát từ sợi đốt (1) kim loại trước vào thấu kính từ hội tụ (2) (giống vai trò tụ quang kính hiển vi quang học) electron gia tốc vùng A có điện trường mạnh tạo U – 60KV Sau qua thấu kính (2) chùm điện tử chiếu vào mẫu vật đặt chân không (B), • sau vào mẫu vật chùm electron vào thấu kính từ (3) có vai trò vật kính kính hiển vi quang học tạo nên ảnh thứ A1B1, vai trò thấu kính giống thò kính kính hiển vi quang học Màn huỳnh quang E ghi ảnh A2B2 • Để đảm bảo tán xạ điện tử không khí người ta dùng hệ thống bơm “bơm khuếch tán” hay “bơm phân tử” để tạo khoảng không bên kính có sổ đặc biệt để đưa mẫu vật vào mà không làm ảnh hưởng đến độ chân không kính • Khi đưa tiếp vật khác vào để quan sát người ta phải cho hệ thống bơm hoạt động chừng vài phút để đảm bảo độ chân không cần thiết • Khi quan sát mô tế bào kính hiển vi điện tử phải làm tiêu với kỹ thuật tổ chức học cổ điển: mô quan sát phải cố đònh, khử nước vàcuộn vào chất dẻo, cắt thành khoanh mỏng dao siêu mỏng để kà tan độ tương phản ảnh Các khoanh mỏng thường cắt với bề dày chừng 5nm (=5.10-9m) • Chiều dầy chừng 20mm tương đương với kích thước 100 nguyên tử khoảng cách phân ly kính hiển vi điện tử tương đương với 10 nguyên tử Thực tế khả phân ly độ tương phản số tế bào, mô so với môi trường xung quanh không đủ lớn Để khắc phục nhược điểm người ta tiến hành nhuộm electron, nghóa đưa số chất phản ứng crôm, chì, bạc …vào kết hợp với chất cấu tạo nên vật quan sát để làm tăng khả tán xạ điện tử III.BẢO DƯỠNG KÍNH HIỂN VI: • Khi kính hiển vi khơng sử dụng, phải phủ kính mảnh vải mảnh ni lơng • Phải quan tâm ý bảo vệ kính hiển vi tránh bụi mùa khơ nóng Cần bảo vệ hệ thống thấu kính lăng kính khỏi bị nấm mốc mọc mùa nóng ẩm để kính hiển vi phòng có máy điều hòa nhiệt độ phòng có máy hút ẩm tùy theo điều kiện giá tiền máy hút ẩm chạy điện nửa giá tiền máy điều hòa nhiệt độ • Tốt nên đặt kính hiển vi tủ bảo quản kính hiển vi chun dùng • Ở nơi khơng có điện, đặt giá đỡ hộp kính hiển vi cách lò sưởi tủ lạnh máy lạnh chạy ga hay dầu hoả khoảng 30 cm để giúp cho hộp đựng kính hiển vi đủ khơ, bảo vệ thấu kính khỏi bị nấm mốc • Hàng ngày sau sử dụng phải lau dầu soi vật kính dầu mảnh vải mềm tẩm xylen lau lại bóng mảnh vải khơng có xơ vải • Cũng cần phải lau thị kính mảnh vải mềm khơng có xơ vải mảnh vải mỏng • Trong vận chuyển phải xiết chặt ốc đưới đáy hộp kính kiển vi để cố định, giữ kính khơng bị hư hỏng • Nếu cần thiết phải đặt mua phận thay cần ghi số model kính ghi ln mã số phận để tương thích gắn kết [...]... tương phản của ảnh sẽ được tăng lên Nhưng vi c nhuộm tiêu bản làm chết tế bào nên không thể quan sát trực tiếp các hoạt động sống của tế bào CÁC LỌAI KÍNH HIỂN VI: • 1.Kính hiển vi khả kiến: : • Kính hiển vi khả kiến ( KHV quang học trường sáng) là loại KHV có nguồn chiếu là nguồn phát ánh sáng trắng và thấu kính làm bằng thuỷ tinh trong suốt • Kính hiển vi gồm hai bộ phận cơ học và quang học Bộ phận... trung ánh sáng dọi lên tiêu bản xét nghiệm; ngay trong bộ phận tụ quang có kèm theo một chiết quang để tăng hoặc giảm độ sáng Gương soi gồm có hai mặt, một mặt phẳng và một mặt lõm có tác dụng phản chiếu nguồn sáng mặt trời lên tụ quang Ở phòng thí nghiệm cố định, gương soi của kính hiển vi được thay thế bằng hệ thống đèn chiếu sáng lên tụ quang • Trên ngun lý, kính hiển vi quang học có thể tạo độ phóng... 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: • với λ là bước sóng ánh sáng, NA là thơng 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 tử ngoại • • • Nguyên lí và cấu tạo cơ bản giống kính hiển vi trường sáng chỉ khác ở điểm sau đây: Soi tiêu bản... chuẩn Rayleigh người ta đã xác đònh được khả năng phân li của các dụng cụ hiển vi : • Năng suất phân li của dụng cụ hiển vi là một đại lượng cho biết khả năng phân li hai điểm có khoảng cách nhỏ nhất (cỡ µ m) Năng suất phân li càng lớn thì khả năng phân giải càng cao Thí dụ hai điểm sáng có khoảng cách là l qua kính hiển vi cho 2 ảnh nhiễu xạ có cực đại trung tâm với cường độ phân bố trên hình 5-6.Các... thẳng, lắp ở trên kính hiển vi; mâm vật kính lắp ở đầu dưới ống kính có 4 lỗ để lắp vật kính, mâm xoay quanh trục của ống kính theo chiều kim đồng hồ Trụ kính hình cung nằm ở giữa ống kính và đế kính Đế kính nối tiếp với trụ kính • Ốc điều chỉnh gồm có ốc vĩ cấp và ốc vi cấp, ốc vĩ cấp nằm ngồi có tác dụng di chuyển vật kính lên xuống ở mức độ lớn, còn tác dụng của ốc vi cấp di chuyển vật kính với... Cần chú ý không quan sát trên kính hiển vi tử ngoại bằng mắt thường vì tia tử ngoại có tác hại lớn tới mắt Vì vậy khi nghiên cứu bằng kính hiển vi tử ngoại phải chụp bằng phim ảnh hoặc kính ảnh • Ưu điểm chính của tia tử ngoại là tia tử ngoại có bước sóng ngắn do đó (theo công thức 1-7) làm tăng năng suất phân li của kính (có thể tăng gấp đôi so với kính hiển vi trường sáng), đồng thời cũng làm tăng... = ( 0 = 25cm ) f '1 f ' 2 • Công thức 1-9 cho biết với , l cố đònh thì các hệ quang học có tiêu cự càng ngắn độ phóng đại càng lớn • Tuy nhiên, vi c giảm tiêu cự của vật kính và thò kính cũng bò giới hạn hiện tượng nhiễu xạ của ánh sáng trong kính hiển vi, bởi vì với tiêu cự f1 và f2 quá bé sẽ không còn khả năng phân biệt được hai điểm sáng nằm gần nhau Độ tương phản • Độ tương phản là sự khác nhau... min nhỏ khi n, θ là lớn và càng bé càng tốt Chính vì vậy chùm điện tử có bước sóng liên kết rất nhỏ nên KHV điện tử có khả năng phóng đại lớn hơn (105 lần ) KHV quang học • » Độ phóng đại của kính hiển vi : Đại lượng đặc trưng thường dùng nhất của KHV là độ phóng đại – tỷ số độ lớn ảnh cuối cùng trên độ lớn vật A2 B2 A2 B2 A1 B1 k = = × AB A1 B1 AB • A2 B2 A1 B1 Mà A B = k 2 × AB = k1 1 1 là độ phóng