Twój koszyk
Brak produktów. Najpierw dodaj coś do koszyka.
Brak produktów. Najpierw dodaj coś do koszyka.
Mikroskopy odgrywają gigantyczną rolę w nauce i w wielu gałęziach przemysłu. Typów mikroskopów jest wiele, w tym artykule przedstawimy 5 ciekawych typów mikroskopów. Dowiesz się, czy obraz widziany w „prostym” mikroskopie optycznym może być 3D i od czego to zależy. Na sam koniec przedstawimy współczesny mikroskop prezentujący obraz 3D. Zapraszamy do lektury!
Pierwsze mikroskopy z prawdziwego zdarzenia zaczęto produkować już w XVI wieku. Na samym początku ich możliwości nie były jednak zbyt spektakularne. Zaledwie 10-krotne powiększenie obiektów wystarczało, by prowadzić skromne obserwacje, otaczającego nas świata, ale dopiero udoskonalone wersje tych urządzeń przyniosły prawdziwą rewolucję nauki. W XVIII wieku mikroskopy zawitały w medycynie, co pozwoliło obserwować i analizować zachowanie wirusów i bakterii. W XX wieku wymyślono tzw. mikroskopy elektronowe, a z czasem powstała także tzw. mikroskopia fluorescencyjna czy ciekawy wynalazek w postaci mikroskopy konfokalnego (stosowanego głównie w okulistyce).
Obecnie mikroskopia wciąż się rozwija. W 2013 roku zaprojektowano pierwszy mikroskop holograficzny (Nanolive 3D CX-A). Pozwalający uzyskać obraz trójwymiarowy substancji biologicznych bez ingerencji w próbkę. W bardzo krótkim czasie trafił na rynek i stał się ogólna dostępny. Więcej o nim będzie w dziale mikroskop holograficzny, wpierw musimy wyjaśnić podstawowe działanie mikroskopu.
Zasadę działania mikroskopu omówimy na klasycznym mikroskopie świetlnym z własnym źródłem światłą i kondensatorem. Kluczowymi elementami budowy mikroskopu są:
Światło o odpowiedniej jasności i odpowiednio skupione za pomocą kondensatora oświetla badaną próbkę. Światło przechodząc przez próbkę zaczyna nieść z sobą obraz badanego elementu. Następnie za pomocą obiektywu obraz jest powiększany. Trochę jak przez lupę, tylko dla uzyskania powiększenia x40 odległość próbki od obiektywu musi wynosić kilka milimetrów zaś dla lupy były by to centymetry. Promienie świetlne dalej wędrują w tubie która ma określoną długość trafiają na soczewki okularu „prostując je”. Promienie świetle za okularem są już równoległe, nie rozchodzą się. Dzięki temu możemy oglądać wyraźny obraz. Całkowite powiększenie to iloczyn powiększenia obiektywu i okularu. Np. dla obiektywu x40 i okularu x2 naszym oczom ukaże się obraz powiększony 80-krotnie.
Większość mikroskopów, jaka przychodzi na myśl ma 2 okulary, przez które spogląda się obojga oczu. Jednak nie każdy z nich daje efekt 3D i od czego to zależy.
Większość mikroskopów z 2 okularami ma możliwość regulacji odstępu między nimi. W tym celu można wykorzystać system luster. Na schematach poszczególnych typów jest on narysowany jako trójkąt.
Najpierw zacznijmy od mikroskopu dwuokularowego, który nie jest mikroskopem stereoskopowy. Światło z obiektywu jest „duplikowane” i zduplikowane idzie do dwóch niezależnych okularów. Dzięki takiemu rozwiązaniu do obu oczów dociera obraz, który oglądamy (operator mniej się męczy). Tak powstały obraz w obu okularach jest taki sam i nie daje efektu 3D. W celu duplikacji wiązki można użyć „lustra” które przepuszcza 50% światła, zaś 50% przepuszcza prosto. Jest to najczęstsze rozwiązanie ze względu na małą ingerencji w układ powiększający.
Mikroskop stereoskopowy nie duplikuje żadnego obrazu. W nim do każdego z obiektywów pada wiązka światła spod innego kontu. Zazwyczaj są od siebie odchylone o 11-16 °. Taki zabieg sprawia, że widzimy obraz w 3D. Żeby uzyskać 2 wiązki odchylone od siebie, najczęściej stosuje się 2 konstrukcje.
System optyczny Greenougha polega na zduplikowaniu wszystkich optyczne elementy i ustawieniu w dwóch osiach optycznych odchylonych od siebie o ok. 15 stopni. Mamy więc 2 niezależne obiektywy, które dostarczaj obraz do okularów. Najczęściej w tym systemie same okulary pozostają odchylone od siebie o dany kąt, co zdradza nam, z jakim systemem mamy do czynienie.
W systemie optycznym CMO obie wiązki światła pochodzą z jednego obiektywu. Jednak obie wiązki pochodzą nie ze środka obiektywu, lecz odpowiednio oddalonych od środka. Daje to dwie wiązki światłą odpowiednio niosący obraz pod różnymi kontami.
Uzyskanie obrazu 3D w wielu czynnościach znacznie ułatwia pracę operatorowi. Jednak skonstruowanie odpowiednich obiektywów jest znacząco trudniejsze. Dlatego też granice powiększenia tych mikroskopów sięgają 100 - 200-krotnego w zamian za obraz 3D.
Obserwowana próbka zawsze ma jakąś grubość. W kolejnych warstwach próbki prezentowany obraz jest inny. Wiązka światła przechodząca przez próbkę niesie z sobą obraz wielu płaszczyzn próbki (nie tylko tej obserwowanej, czyli najostrzejszej), przez co tracimy na kontraście. Kontrast zaś ogranicza nas w możliwym powiększeniu obrazu i dostrzeżenia większej ilości szczegółów. By uzyskać lepszy rezultat, musimy wyeliminować obraz powstający z „innych warstw” badanej próbki.
Pierwszym krokiem jest skupienie światła w konkretnym miejscu w próbce. Następnie wyeliminowanie fotonów, nie pochodzą z danego miejsca próbki. W tym celu stosuje się przesłonę z małym otworem. Nie ma możliwości zamontowania przesłony między próbką a obiektywem (nie ma tu za dużo miejsca). Dlatego montuje się ją za obiektywem, gdzie jest na to dużo miejsca. Ów przesłonę nazywamy „przesłoną konfokalną”.
Samo zastosowanie przesłony daje już dobry efekt, jednak można pójść dalej. Umiejąc obserwować mały punktowy w konkretnej płaszczyźnie próbki, możemy uzyskać znacznie lepszy obraz z połączenia obserwacji z różnych płaszczyzn próbki i odfiltrowania ich. W tym celu budowany jest cały system sterowania i przetwarzania obrazu. Wykonuje się wiele obserwacji, następnie łączy się je w jedne obraz.
Oprócz jednego obrazu 2D można również uzyskać obraz 3D badanej próbki. Taka technologia obserwacji daje możliwość dostrzeżenia szczegółów na poziomie 5 mikrometrów. Daje to możliwość oglądania DNA komórek.
Mikroskop ten powstał w ramach start-up Nanolive SA w EPFL Innovation Park w Lozannie. Firma ta rozwija technologię opublikowaną przez dr. Yann Cotte w "Nature Photonics" w 2013 roku.
Podstawą działania Nanolive jest połączenie algorytmów holograficznych ze skanowaniem rotacyjnym (tomografia). Światło z zielonej (520 nm) diody laserowej zostaje rozdzielone we wnętrzu mikroskopu na dwie linie: pomiarową oraz referencyjną. Próbka zostaje oświetlona światłem lasera pod kątem 45° z pomocą ramienia oświetlającego, które następnie obraca się w zakresie 360° wokół badanego materiału.
Dla kolejnych ustawień kątowych ramienia nagrywana jest z pomocą kamery cyfrowej seria hologramów, które powstają poprzez nałożenie na siebie linii pomiarowej i referencyjnej lasera. Dane powstałe w wyniku obserwacji są obrabiane przez odpowiednie algorytmy. Następnie są przedstawione użytkownikowi jako “Z-stack” 96 monochromatycznych obrazów. Cały proces akwizycji i rekonstrukcji zajmuje dwie sekundy. Otrzymane obrazy zapewniają badaczowi wysoką rozdzielczość i doskonały kontrast, które normalnie wymagałyby ekstremalnie skomplikowanych i drogich układów optycznych.
W rezultacie mamy możliwość obserwacji przedmiotów w rozdzielczości 0,2 mikrometrów. Ponadto uzyskujemy model 3D a wszystko w zaledwie 2 sekundy.
Na dziś to tyle o ciekawych typach mikroskopów, jest ich znacznie więcej i na pewno napiszemy kolejne artykuły na ten temat. Dlatego zachęcamy do zapisania się nasz Newsletter.
Dziękujemy za przeczytanie naszego artykułu. Byłoby nam bardzo miło, gdybyś zaobserwował nas w Google News. Będziesz na bieżąco z naszymi publikacjami.
Pierwsze próby zastosowania soczewek miały miejsce już ponad 2000 lat temu. Był to początek długiej niesamowicie barwnej drogi do powstania mikroskopu. Poznaj historię powstawania i ewolucji mikroskopu.
W naszym sklepie można kupić oprawione już w ramę obrazy, gotowe do powieszenia. Jeśli chcesz sam dobrać formę oprawienia, najpopularniejszymi rozwiązaniami są tutaj: klasyczna rama, antyrama oraz listwa plakatowa. Stworzyliśmy przydatny poradnik wraz z filmikiem instruktażowym przedstawiający różne możliwości.
W kolorach drzemie ogromna moc, która wpływa na nas każdego dnia. Jedne odzwierciedlają smutek albo ból, inne radość i szczęście, a jeszcze inne – miłość lub nadzieję. Chociaż świat barw rzadko zaprząta nam myśli, przez jego pryzmat oceniamy i poznajemy. Zapraszamy Was do dowiedzenia się czegoś więcej.
Montaż płótna na krosno malarskie nie jest tak trudny na jaki wygląda. Cały proces nie zajmie więcej niż 20min. Narzędzia potrzebne do tej czynności to młotek, nóż i zszywacz. Wspólnie przejdziemy przez cały montaż krok po kroku.
Makrofotografię zapoczątkował brytyjski przyrodnik F. Percy Smith na początku XX wieku. Bardzo szybko ze zdjęć naukowych trafiły do kina, stając się sztuką. Sam przyrodnik stał się pioniera filmów przyrodniczych. Początki makrofotografii można dopatrywać w mikrofotografii, granica między nimi jest bardzo cienką.
Zaprojektowanie mikroskopu było jednym z kluczowych dla ludzkości kamieni milowych, które zapoczątkowały dalsze technologiczne rewolucje. Nie byłoby to jednak możliwe bez szczególnej i unikatowej konstrukcji mikroskopu. Jak jest on zbudowany i co warto na jego temat wiedzieć?
Nie da się ukryć, że świat widziany pod mikroskopem skrywa mnóstwo fantastycznych tajemnic. Dzięki dobrodziejstwom nowych technologii obrazy te można jednak przenieść na unikatowy plakat, będący świetną dekoracją i dość nietypową dekoracją mieszkania. W tym artykule przybliżymy Wam najciekawsze projekty, które znajdziecie w naszym sklepie.
Używany do badania substancji organicznych. Obserwowany objekt jest naświetlany wysokoenergetyczną wiązką światła. Światło odbija się od obserwowanej próbki i w drodze powrotnej napotyka element fluorescencyjny który w wyniku wzbudzenia emituje światło widzialne. Metoda pozwala osiągnąć duży kontrast.
Mikroskop do badania preparatu używa wiązki elektronowej, co mu uzyskać rozdzielczości rozmiaru pojedynczych atomów. Zazwyczaj próbka musi znajdować się w próżni w związku z tym zachodzi potrzeba pokrycia warstwą złota próbek biologicznych
By uzyskać wyraźny obraz spod mikroskopu optycznego stosuje się wiele różnych technik. Im bardziej chcemy się pokusić na większe powiększenie tym zadanie staje się trudniejsze. Poznaj najpopularniejsze metody obserwacji mikroskopowej.
