تعريف التقنية المجهرية
التقنية المجهرية هي ممارسة استخدام المجهر لفحص العينات و المواد غير المرئية بالعين المجردة نظرًا لصغر حجمها، أحدث اكتشافه ثورة في العلوم و البيولوجيا على وجه الخصوص، تم تطوير تقنيات الفحص المجهري المختلفة في علوم الحياة لدراسة الكائنات الحية و العمليات الكيميائية الحيوية و الجزيئية الكامنة ، و بالتالي يمكن توسيع نطاق أبحاث علوم الحياة في العديد من المقاييس ، من دراسة الجزيئات الفردية إلى الكائنات الحية.
هناك ثلاثة فروع رئيسية للفحص المجهري: المجهر الضوئي ، و الذي ينقسم إلى العديد من التقنيات الفرعية ، المجهر الإلكتروني و المسح المجهري ، و هذه ليست التقنيات الوحيدة الموجودة ، لكنها الأكثر شهرة و الأكثر استخدامًا، كما تتوفر مجموعة واسعة من تقنيات الفحص المجهري لأبحاث علوم الحياة، توفر فقرة بعض انواع التقنيات المجهرية أدناه نظرة عامة على مجموعة الأساليب التجريبية المتاحة ، و التي يتم عرضها بناءً على مجال الرؤية و الدقة الجانبية.
انواع التقنيات المجهرية ومميزاتها
مايكروسكوب بصري
- هذا هو أكثر أنواع الفحص المجهري شيوعًا و شهرة ، و يتضمن تكبير صورة كائن عن طريق تمرير الضوء خلاله أو عكسه ، ثم فحص هذا الضوء من خلال عدسة واحدة أو أكثر.
- تقليديا ، يجب أن ترى الصورة بالعين المجردة من خلال عدسة ، على الرغم من أن التطورات الحديثة في تكنولوجيا الكاميرا تعني الآن أنه يمكن التقاطها على لوحة فوتوغرافية أو عرضها رقميًا على شاشة الكمبيوتر.
- هناك مجموعة متنوعة من الأقسام الفرعية للفحص المجهري الضوئي.
- و تشمل هذه المجالات الساطعة ، و الحقول المظلمة ، و الإضاءة المائلة ، و الفلورة ، و تباين الطور ، و التركيز البؤري ، و التفكك ، و تباين التداخل التفاضلي ، و التشتت المجهري ، على سبيل المثال لا الحصر.
- الفحص المجهري البصري له عدة عيوب، أولاً ، تعمل التقنية بشكل أفضل فقط على الأشياء المظلمة أو تلك التي تنكسر بشكل فعال.
- ثانيًا ، غالبًا ما يتم تقليل وضوح الصورة عن طريق التداخل من الضوء خارج المستوى البؤري.
- و ثالثًا ، الدقة محدودة جدًا بسبب الانعراج.
المجهر الالكتروني
- يحل المجهر الإلكتروني محل المغناطيسات الكهربائية في العدسات التقليدية ، باستخدام حزمة من الإلكترونات لإنشاء صورة.
- هذا له طول موجي أقصر بكثير و بالتالي يمكن تحسين الدقة إلى حد كبير ، ما يصل إلى 1000 .
- هناك قسمان رئيسيان من المجهر الإلكتروني ، و هما المجهر الإلكتروني النافذ (TEM) و المسح المجهري الإلكتروني (SEM) ، و التي يمكن مقارنتها بالمجهر الضوئي المركب و المجهر الضوئي المجسم ، على التوالي.
- يتم استكشاف المزايا المختلفة لكل طريقة ، وكيفية تطبيقها تحديدًا على البحث عن البلورات النانوية ، بمزيد من التفصيل في مقالة الفحص المجهري الإلكتروني الذي يكشف عن أسرار التجمع البلوري النانوي في الهياكل العظمية المرجانية.
المجس المجهري
- يختلف الفحص المجهري للمسبار عن الأنواع الأخرى من الفحص المجهري في أنه بدلاً من “رؤية” الصورة ، فإن الأداة “تشعر بها” عن طريق فحص أسطحها و إرسال البيانات إلى جهاز كمبيوتر يمكن من خلاله إنشاء الصورة.
- هناك عدة أنواع من مجاهر استشعار المسح ، وكلها مصممة لتوفير صورة أكثر دقة للهياكل و الأسطح و الجسيمات النانوية.
مجهر برايت فيلد
- هذه هي الطريقة الأساسية للحصول على عينة من الصور
- و تستخدم بشكل عام مع المجاهر المركبة.
- تأخذ التقنية العينة المظلمة و تناقضها مع مجال الرؤية المشرق المحيط.
- غالبًا ما يطلق على مجاهر الضوء المركبة ببساطة مجاهر المجال الساطع.
مجهر المجال المظلم
- هو أسلوب الفحص المجهري الأمثل لجعل الأشياء تبدو مشرقة على خلفية مظلمة
- و إلا فإن قيم الانكسار الخاصة به تشبه الخلفية و لن يتم التقاط الصور بشكل صحيح.
- يتم تحقيق المجال المظلم عن طريق تعديل المجهر الخاص بك.
مجهر الغمر بالزيت
- يعتبر مجهر الغمر بالزيت أداة أساسية لفحص العينات تحت المجهر المركب.
- على الرغم من عيوبها القليلة ، إلا أن التكنولوجيا الدقيقة ستقلل من المشاكل مثل تجفيف الأسمنت على العدسة.
- تسمح مؤشرات الانكسار المماثلة بصور كبيرة و ساطعة ، ومفيدة بشكل خاص لدراسة الأجسام غير الحية و الأنسجة المخططة و البكتيريا
- يمكن أن ينتج عن مزيج من الزيوت الاصطناعية أنسب لزوجة للصور عالية الدقة.
إضاءة كوهلر
- هي تقنية تصوير مجهرية تم تطويرها لأول مرة في عام 1893 من خلال تحسين القطار البصري للميكروسكوب للسماح للضوء الساطع و المتجانس بدون خطوط أو انعكاسات.
- غالبًا ما تستخدم البقع في الفحص المجهري الميداني الساطع لإظهار تفاصيل عينة تحت المجهر.
- هذه التقنية لها عيوب متأصلة و لها نتائج سيئة عند استخدامها على الأنسجة الحية.
- على الرغم من أنه يمكن تعديل المكونات المطلوبة لتصوير تباين التداخل التفاضلي لمعظم المجاهر الضوئية ، إلا أنها تقنية عرض معقدة تمامًا.
الفحص المجهري للتداخل التفاضلي
- هو تقنية تصوير مجهري تستفيد من الاختلافات في انكسار الضوء بواسطة أقسام مختلفة من الخلايا الحية و العينات الشفافة وتسمح برؤية أفضل أثناء التقييم المجهري.
- غالبًا ما تستخدم البقع في الفحص المجهري الميداني الساطع لإظهار تفاصيل عينة تحت المجهر.
- هذه التقنية لها عيوب متأصلة و لها نتائج سيئة عند استخدامها على الأنسجة الحية. على الرغم من أنه يمكن تعديل المكونات المطلوبة لتصوير تباين التداخل التفاضلي لمعظم المجاهر الضوئية ، إلا أنها تقنية عرض معقدة تمامًا.
مجهر تباين الطور
- مفيد جدا لعرض “كائنات الطور” التي تكون شفافة و عديمة اللون أو عينات غير ملوثة.
- يستخدم هذا تقنية الفحص المجهري المفيدة لبيولوجيا الخلايا و الجزيئات و علم الأحياء الدقيقة والأبحاث الطبية.
- نشجعك على استكشاف تطبيقات و إيجابيات و سلبيات هذه التكنولوجيا.
مجهر التألق
- يستخدم موجات ضوئية عالية الطاقة لتوفير خيارات عرض صور فريدة غير متوفرة مع مجاهر الضوء التقليدية.
- تستخدم تقنية التصوير هذه أيضًا النقاط لإظهار مكونات و تفاصيل الهياكل الداخلية للخلايا بشكل أفضل.
- عندما يمكن جعل عينة الفلورسنت من خلال دراسة الخصائص الهيكلية المحددة للعينة ، يصبح الأمر أسهل ، سواء كان هذا الضوء ينبعث بشكل طبيعي أو يتم تحقيقه عن طريق المعالجة بالأصباغ
- عندما يشع ضوء بطول موجي معين من عينات معينة ، يمكن أن ينبعث منها طاقة ترى على أنها ضوء مرئي.
- يستخدم ضوء عالي الكثافة بدلاً من الإضاءة القياسية الشائعة في المجاهر المركبة ، و يستخدم قدر كبير من طاقة الإثارة في العينة ، مما يوفر تلك التفاصيل غير المرئية بالضوء التقليدي.
مجهر الاستقطاب
- الخيار المثالي للمواد ثنائية الانكسار.
- يستخدم الاستقطاب لتحسين التباين و لون الصور لتوفير معلومات عن امتصاص العينات و تكوينها
- تستفيد دراسة الصخور و المعادن في مجالات الجيولوجيا أو الصخور من استخدام تقنية التصوير هذه ، و كذلك الطب و البيولوجيا و علم المعادن.
مجهر متحد البؤر
- فصل موجات الضوء بالليزر ، باستخدام أحدث التقنيات ، يمكن مشاهدة الصور بدون حواف غير واضحة و بدقة أعلى.
- يمكن التقاط صور متعددة بسرعة تظهر جزء صغير فقط من العينة في كل مرة.
