Микроскопическая техника

Микроскопическая техника — комплекс приемов и правил обращения и работы с микроскопом и его вспомогательными частями.

При работе с микроскопом прежде всего необходимо оберегать его от загрязнений (в промежутках между работой его накрывают стеклянным или картонным колпаком). Не рекомендуется часто вывинчивать объективы: срабатывается резьба и нарушается их центровка. Оптическую часть тщательно протирают много раз стиранной незагрязненной батистовой или полотняной тряпочкой, следы грязи удаляют тампоном, смоченным 95% спиртом, а затем протирают сухим тампоном. Масло снимают с поверхности линзы сухой мягкой тряпкой, а его остатки можно удалять ксилолом. С механической части прибора удаляют пыль. Сложная чистка и смазка производится специалистом.

Работа с современными микроскопами требует применения рационального освещения, тщательного выбора оптической системы «объектив — окуляр — конденсор», а также предметных и покровных стекол необходимого качества, соответствующей подготовки препарата — объекта исследования. В качестве точечных источников света служат осветители ОИ-7, ОИ-9, ОИ-18, ОИ-19, снабженные коллекторной линзой. Осветитель устанавливают на расстоянии 30—40 см перед микроскопом. Не следует слишком ярко освещать поле зрения, так как это снижает качество изображения. Установив освещение, регулируют угловую апертуру конденсора, открыв полностью апертурную диафрагму и закрыв полностью диафрагму поля (коллектора), наблюдают в микроскоп светящийся кружок (отверстие диафрагмы). Затем постепенно суживают апертурную диафрагму до момента, когда в поле зрения будет видно пятно без голубой или зеленой каймы. Качество изображения зависит от рационального применения объективов и окуляров. Пользуясь различными сочетаниями объективов и окуляров, можно получить различные увеличения. Однако выбор нужного увеличения должен определяться прежде всего объектом, целями исследования и разрешающей способностью микроскопа.



При бактериоскопии, как правило, применяются иммерсионные объективы (масляный, водный, глицериновый). Для получения хорошего изображения без применения покровного стекла рекомендуется употреблять специальное иммерсионное масло, каплю которого наносят на мазок, расположенный на предметном стекле. При работе с иммерсионным объективом нужно очень осторожно опускать тубус, чтобы не повредить фронтальную линзу объектива. Качество изображения зависит и от толщины предметного стекла (не больше 1,1—1,4 мм) и покровного стеклышка (не толще 0,15—0,17 мм).

Вспомогательными приборами при микроскопии служат: нагревательный столик, окуляр-микрометр, объект-микрометр, рисовальный аппарат и микроманипулятор.

Нагревательный столик устанавливается вместо предметного стола. Степень нагрева регулируется терморегулятором. Препарат на таком столике устанавливается, как и на обычном предметном столике микроскопа.

Окуляр-микрометр дает возможность измерения наблюдаемых объектов. С этой целью фокусируют объектив на шкале объект-микрометра, каждое деление которого равно 10 мк.

Важным разделом микроскопической техники является зарисовка объекта исследования. Рисунок можно сделать визуально или более точно при помощи рисовального аппарата. При визуальном методе в микроскоп смотрят левым глазом, а правым следят за движением карандаша на бумаге. Рисовальный аппарат насаживается на тубус микроскопа. Зеркало отбрасывает через призму изображение бумаги и карандаша, рисующего в плоскости глазной точки окуляра, в глаз, поэтому наблюдатель одновременно видит объект, бумагу и кончик карандаша.

Микроманипулятор позволяет осуществлять тонкие и точные движения микроинструментов и выполнять в поле микроскопа некоторые операции на клетке (удаление и трансплантация ядер, инъекции различных веществ, отрезание различных участков цитоплазмы и т. д.). Он состоит из системы штативов, снабженных винтами, зажимающими микроинструменты, что обеспечивает движение микроинструментов во всех направлениях.

Живые объекты (бактерии) помещают на предметное стекло в каплю наиболее подходящей для них среды (можно изотонический раствор хлорида натрия) и, накрыв покровным стеклом (раздавленная капля), рассматривают в проходящем свете в светлом или темном поле. Фиксированные и окрашенные препараты бактерий изготовляют в виде мазков или отпечатков (см. Окраска микроорганизмов).

Микроскопирование препаратов — см. Микроскопия. См. также Микроскоп.



Микроскопическая техника — правила обращения и работы с микроскопом и его вспомогательными приборами.

Важное условие успеха микроскопирования — установка освещения. Только при оптимальном освещении по Келеру (рис. 1) можно реализовать все возможности микроскопа. Чтобы установить освещение по Келеру, необходимо иметь стандартный осветитель типа ОИ-7 (рис. 2) или ОИ-19 с микролампой (с небольшой, плотно скрученной спиралью), которую можно передвигать вдоль оси осветителя. При этом свет микролампы фокусируется линзой-коллектором, и на некотором расстоянии от осветителя возникает резкое изображение спирали лампы. Площадь линзы ограничивается ирис-диафрагмой переменной величины. Резкое изображение спирали лампы направляют через зеркало микроскопа на закрытую до отказа диафрагму конденсора, представляющего светосильную короткофокусную систему линз, которая собирает весь входящий в нее световой поток на очень малый участок объекта. Весь осветитель перемещают по столу до тех пор, пока изображение спирали лампы не покроет всю диафрагму конденсора. Этот момент замечают, глядя спереди на плоское зеркало микроскопа, в котором отражается диафрагма конденсора. Если нужно, лампу в осветителе передвигают вдоль оси, пока изображение спирали не достигнет нужной величины, после чего полностью открывают диафрагму конденсора.


Рис. 1. Схематическое изображение хода лучей при освещении препарата по методу Келера: 1 — нить лампы; 2 — коллектор; 3 — диафрагма поля; 4 — изображение нити лампы в плоскости апертурной диафрагмы; 5 — апертурная диафрагма; в — конденсор; 7 — изображение краев диафрагмы поля в плоскости препарата.
микроскоп МВИ-1
Рис. 2. Микроскоп МВИ-1 с осветителем ОИ-7.

Затем на предметный столик микроскопа ставят препарат и фокусируют на нем тот объектив, с которым собираются работать.

Глядя в окуляр, движением плоского зеркала добиваются наилучшего в этих условиях освещения. Затем закрывают до упора диафрагму осветителя. Если при этом ее изображение уходит из поля зрения, его нужно вернуть движением зеркала. Поднимая или опуская конденсор, стараются сделать изображение диафрагмы осветителя резким. Этим определяется оптимальная высота конденсора при его взаимодействии с данным объективом (при работе с объективами малых увеличений приходится отвинчивать верхнюю линзу конденсора, чтобы согласовать его работу с возможностями объектива). При смене объектива изображение закрытой диафрагмы осветителя следует снова сфокусировать в фокальной плоскости объектива.

Движением зеркала изображение диафрагмы осветителя переводят в центр поля зрения. Если края изображения окрашены неодинаково (один полюс синеватый, другой — красноватый), это значит, что ось осветителя наклонена к вертикальной плоскости микроскопа. Наблюдая через окуляр, перемещают осветитель вручную так, чтобы окраска краев изображения стала одинаковой по всей его окружности. Освещенность поля зрения становится равномерной по всей площади. Остается раскрыть диафрагму осветителя настолько, чтобы ее изображение точно вписалось в поле зрения данного объектива. Световой поток будет при этом использоваться полностью и не возникнет избыточных световых пучков, которые могут породить помехи в изображении. Теперь при помощи реостата, изменяющего питание осветителя, устанавливают такой накал лампы, при котором глаз не утомляется излишней яркостью и без труда различает мельчайшие детали.

Установка освещения по Келеру — обязательное условие квалифицированной работы с микроскопом. Нарушение правильного освещения неизбежно ведет к потере разрешения и контраста, к оптическим ошибкам, особенно при микрофотографии и микрокиносъемке.

К современным микроскопам придаются различные приспособления для автоматической и полуавтоматической установки освещения. Их использование облегчает установку освещения, но не отменяет метода Келера. На базе стандартного освещения по Келеру, проделав некоторые дополнительные операции, налаживают работу всех остальных видов микроскопов. Так, например, для перехода к темнопольной микроскопии нужно после установки стандартного освещения заменить обычный конденсор темнопольным (не меняя положения остальных узлов микроскопа) и, наблюдая в окуляр, медленно поднимать его до тех пор, пока не возникнет темнопольное изображение — сверкающие частицы объекта на почти черном фоне. Предметное стекло для темнопольной микроскопии должно иметь толщину 1 —1,2 мм, иначе конденсором нельзя сфокусировать свет на объекте.

Переход к фазово-контрастной микроскопии несколько сложнее. Конденсор фазово-контрастного устройства имеет в фокальной плоскости барабан с набором кольцевых диафрагм разного размера (см. рис. 2 в ст. «Микроскопия»), Цифры, появляющиеся в окне барабана при его повороте, показывают, каким объективом (х10, х20, х40 или х90) следует пользоваться при диафрагме, величина которой видна в окне в данный момент; цифра О означает отсутствие диафрагмы (работа конденсора в обычном режиме). В этом положении устанавливают стандартное освещение. Затем фокусируют на препарате намеченный к работе объектив.

Изображение, как правило, видно очень плохо, но нужно добиться его фокусировки. Поворотом барабана устанавливают нужную кольцевую диафрагму. Вместо окуляра вставляют вспомогательный микроскоп, имеющийся в комплекте фазово-контрастного устройства. Он облегчает рассмотрение зоны, где формируется изображение.

Перемещая окуляр этого микроскопа, добиваются резкой видимости двух колечек различной плотности, расположенных в глубине тубуса микроскопа. Одно из них образовано кольцевой щелью в диафрагме конденсора; другое представляет собой так называемую фазовую пластинку — полупрозрачное колечко из специального покрытия, нанесенное на одну из линз объектива. Изображения этих колечек, как правило, не совпадают друг с другом. Движением центрирующих винтов, расположенных под барабаном, перемещают диафрагму так, чтобы ее изображение полностью совпало  с фазовой пластинкой. После этого заменяют вспомогательный микроскоп обычным окуляром и начинают наблюдение фазово-контрастированного изображения.

Примерно такими же приемами можно получить амплитудное контрастирование в микроскопах амплитудно-контрастного (аноптрального) типа.

После смены препарата следует проверить, сохранились ли условия освещения, так как толщина предметных стекол колеблется и плоскость объекта может не совпасть с ранее установленной плоскостью фокуса конденсора. Для проверки нужно закрыть диафрагму осветителя. Если ее изображение при объективе, сфокусированном на новом препарате, окажется нерезким, нужно изменить высоту конденсора, после чего снова открыть диафрагму до размера поля зрения.

Микроскопирование лучше вести при помощи бинокулярной насадки; она распределяет световую нагрузку на оба глаза, которые в результате меньше утомляются при длительной работе.

Несмотря на значительные успехи микрофотографии и микрокиносъемки за последние годы, рисовальные аппараты остаются весьма полезными при работе с толстыми, многоплановыми объектами, которые невозможно сфотографировать из-за большой глубины. Промышленность выпускает рисовальный аппарат РА-4, пользование которым не вызывает затруднений. Аппаратура для микрофотосъемки (микро-фотонасадка МФН и др.) проста, доступна и удобна в обращении. Однако получение высококачественных микрофотографий требует большой практики.

Окончив работу с микроскопом, нужно прикрыть его от пыли. Если использовали иммерсионный объектив, кедровое масло нужно осторожно стереть чистой ладонью и отмыть его следы с фронтальной линзы объектива чистой тряпочкой, слегка увлажненной бензином или ксилолом (обильно смачивать нельзя, так как эти вещества могут растворить клей, скрепляющий линзы объектива).

Правила ухода за микроскопом описаны в инструкции к нему.

Бактериоскопия — исследование бактерий при помощи светового микроскопа — широко применяется в медицинской практике. Бактериоскопическому исследованию (см. Бактериологическое исследование) подвергают фиксированные окрашенные препараты, а также бактерии в живом состоянии в препаратах «висячая» или «раздавленная» капли (см. Висячая капля, Раздавленная капля).

Изготовление микроскопических препаратов — см. Бактериологическая техника. Бактериологическое исследование, Вирусологические исследования, Гистологическая техника. К любому микроскопическому препарату предъявляется одно общее требование: толщина предметного стекла не должна превышать 1,2—1,4 мм, покровного — 0,4 мм.