آشنایی با انواع میکروسکوپ
استفاده از عدسی های بزرگ اولین بار توسط ارشمیدس مطرح شد. آنتوان لیون هوک اولین فردی بود که به صورت عملی از عدسی های شیشه ای مناسب جهت مشاهده باکتری ها استفاده کرد.
امروزه انواع مختلفی از میکروسکوپ ها برای میکروبیولوژیست ها فراهم است. در دسته بندی کلی، میکروسکوپ ها به دو دسته نوری و الکترونی طبقه بندی میشود.
کلمه «میکروسکوپ» (Microscope) از کلمه لاتین «میکروسکوپیوم» (Microscopium) گرفته شده است که از کلمات یونانی «میکروس» (Mikros) به معنی کوچک و «اسکوپین» (Skopein) به معنای نگاه کردن گرفته شده است.
میکروسکوپ نوری
در این دسته از میکروسکوپ ها منبع نور،نور مرئی و یا پرتوهای ماوراء بنفش می باشد.
انواع میکروسکوپ نوری:
میکروسکوپ نوری یا زمینه روشن (field microscope Bright)
میکروسکوپ زمینه تاریک (microscope Dark field)
میکروسکوپ فلورسانس (Fluorescence microscope)
میکروسکوپ فاز کنتراست (contrast microscope Phase)
میکروسکوپ نوری زمینه روشن :
متداول ترین میکروسکوپ در آزمایشگاه میکروسکوپ نوری می باشد.
میکروسکوپ نوری به ۲ شکل ساده و مرکب وجود دارد که نوع ساده دارای یک عدسی و نوع مركب دارای چندین عدسی است. امروزه از میکروسکوپ های مرکب بیشتر استفاده می شود که دارای عدسی چشمی و شیئی می باشد. میکروسکوپ مرکب ممکن است ۱ عدسی چشمی و یا ۲ عدسی چشمی داشته باشد.
اجزاء میکروسکوپ نوری:
صفحه نگهدارنده لام یا stage :
صفحه نگهدارنده ،محل قرارگیری لام های میکروسکوپی است. در مرکز آن منفذی وجود دارد که اجازه عبور پرتوها،از منبع نور به سمت عدسی ها را می دهد. این صفحه در زیر عدسی شیئی قرار گرفته است.
در منبع نور، منبع نور معمولاً یک لامپ الکتریکی است که قسمت پایه میکروسکوپ قرار دارد.
سیستم عدسی ها :
تمام میکروسکوپهای نوری دارای ۳ عدسی می باشند:
-۱ عدسیهای چشمی (ocular)
۲- عدسی شیئی (objective)
۳- سیستم لنز های کندانسور (condenser)
۱- عدسی های چشمی (ocular) :
سیستم چشمی دارای عدسی هایی میباشد که معمولاً در بالاترین قسمت میکروسکوپ قرار گرفته و بزرگنمایی معادل ۱۰۰ دارد.
میکروسکوپ هایی که حاوی دو لنز چشمی میباشند میکروسکوپ دوچشمی یا binocular نامیده میشوند.
۲- عدسی شیئی (objective) :
تعداد عدسی های شیئی ۳ عدد و یا بیشتر می باشد که در وسط میکروسکوپ و بر روی صفحه ای (nosepiece) که قابل چرخاندن است،قرار گرفته است و دارای بزرگنمایی ۴ و ۱۰ و ۴۰ و ۱۰۰ میباشد .
این عدسی ها به نام های زیر معروف است:
Oil immersion=100×
High- dry = 40×
Low power= 10x
Very low power= 4x
۳- سیستم لنزهای کندانسور: لنزهای کندانسور زیر صفحه stage قرار گرفته است و کارآن جمع آوری و همسو کردن نور از لامپ به روی اسلاید می باشد.
محل کندانسور قابل تغییر می باشد.با باز و بسته نمودن دیافراگمی که بر روی کندانسور قرار گرفته می توان میزان نوری که به اسلاید وارد می شود را تنظیم نمود.
پیچ های تنظیم (focusing knobs) :
پیچ های تنظیم در کنار میکروسکوپ قرار گرفته است. این پیچ ها شامل ۲ پیچ coarse adjustment و
fine adjustment می باشد که عدسی های شیئی را با عدسی های چشمی هم کانون می کند و در نهایت سبب تنظیم تصویر میشود در برخی از میکروسکوپ ها پیچ تنظیم Fine وcoarse یک جا تعبیه شده است.
تنظیم کننده عدسی های چشمی (ocular adjustment):
در میکروسکوپ دو چشمی بایستی بتوان فاصله دو چشم را تنظیم نمود که در اغلب میکروسکوپ ها با دور و نزدیک کردن عدسی های چشمی این کار انجام می شود.
برای این کار بایستی فاصله دو عدسی را در حداکثر فاصله قرا داد به طوری که وقتی با دو چشم در میکروسکوپ نگاه میکنید یک تصویر دیده شود. برای همین منظور می بایست یکی از عدسی ها را (معمولاعدسی سمت چپ) تا زمانی که دو تصویر بر هم منطبق شوند به طرف راست حرکت دهید.
Frame work یا پایه میکروسکوپ:
کلیه میکروسکوپ ها دارای یک ساختمان نگهدارنده می باشد که این ساختمان شامل بازو و یک پایه است و سایر قسمت ها به طریقی به این ناحیه متصل میشوند.
کار با میکروسکوپ:
نحوه قرار گرفتن صحیح پشت میکروسکوپ:
هنگام کار با میکروسکوپ به صورت مسلط بر میکروسکوپ روی صندلی بنشینید و از هر دو دست ،یکی برای تنظیم و دیگری برای حرکت اسلاید یا زمینه دید استفاده کنید. موقعیت قرار گرفتن شما نسبت به میکروسکوپ می تواند به یکی از دو صورتی باشد که در شکل زیرملاحظه می کنید .
:Low-power Examination
در آزمایشگاه باکتریولوژی با استفاده از بزرگنمایی کم نمیتوان باکتری های مورد مطالعه را مشاهده نمود و تنها برای تنظیم زمینه دید میکروسکوپ از آن استفاده میکنیم.
در شروع تنظیم میکروسکوپ انجام مراحل زیر در سهولت مطالعه نمونه مورد نظر مفید خواهد بود:
۱- پیچ میکروسکوپ را طوری بچرخانید تا stage تا حد ممکن پایین آورده شود.
۲-عدسی شیئی را روی کمترین بزرگنمایی قراردهید.
۳-اسلاید را روی stage قرار داده و با کمک گیره مخصوص آن را محکم کنید.
۴ نور میکروسکوپ را بر روی درجه ۲ یا ۳ قراردهید.
۵- Stage را طوری جابجا کنید که نور درست
به مرکز نمونه شما تابیده شود.
۶- در حالی که درون عدسی چشمی نگاه میکنید پیچ تنظیم را بچرخانید تا stage به سمت بالا حرکت کند و زمینه دید برای شما آشکار شود. پس از آشکار شدن زمینه میتوانید عدسی را به سمت بزرگنمایی بیشتر حرکت دهید.
دقت داشته باشید که برای تغییر عدسیها هرگز این کار را با گرفتن لنزها و جابجایی آنها انجام ندهید، بلکه از قسمت بالای صفحه گردان عدسی ها (nosepiece) جهت تغییر عدسی استفاده کنید.
High-Dry Examinayion:
معمولاً پس از تغییر لنز به بزرگنمایی بالاتر با تغییرات جزئی در تنظیم میتوان نمونه مورد مطالعه را مشاهده کرد. اگر نور برای بزرگنمایی جدید کم است به جای این که ولتاژ لامپ را زیاد کنید دیافراگم را باز ،کنید زیرا عمر لامپ در ولتاژ بالاترکاهش می یابد.
اگر حتی با باز کردن کامل دیافراگم نور کافی ملاحظه نکردید، آنگاه کمی به ولتاژ اضافه کنید.
:Oil immersion technique
عدسی ۱۰۰ میکروسکوپ را تحت عنوان oil immersion lense می خوانند، زیرا که برای استفاده از آن بایستی از یک روغن معدنی ویژه استفاده کرد به طوری که روغن بین اسلاید و لنز قرار گرفته و فاصله بین آن دو را پر کند. علت استفاده از روغن این است که ضریب شکست آن با ضریب شکست شیشه (اسلاید) یکی بوده و این امر سبب میشود از پراکندگی پرتوهای نور جلوگیری شود، بنابراین قدرت تفکیک میکروسکوپ افزایش می یابد.
قبل از جابجایی لنز از بزرگنمایی ۴۰ به ۱۰۰ یک قطره روغن روی اسلاید در محلی که آن را تنظیم کرده اید قرار دهید دقت کنید که عدسی ۱۰۰ هرگز نباید بدون روغن مورد استفاده قرار گیرد زمانی که از عدسی ۱۰۰ استفاده می کنید، دیافراگم بایستی باز باشد و کندانسور در بالاترین حد خود قرار گیرد.
اگر فیلترهای رنگی در دسترس باشد استفاده از فیلتر آبی یا سبز به دلیل طول موج کوتاه تر باعث می شود که قدرت تفکیک بالا رود.
برای مشاهده باکتری همواره از عدسی ۱۰۰ میکروسکوپ استفاده می شود.
بعد از کار با عدسی ۱۰۰ ،حتما روغن را با کمک دستمال یا کاغذ مخصوص کاملاً پاک کنید.
مراقبت از میکروسکوپ:
میکروسکوپ یک وسیله بسیار حساس و آسیب پذیر می باشد و نیاز به دقت و مراقبت زیادی دارد.
نکات زیر را در مراقبت از میکروسکوپ به کار ببرید:
حمل و نقل میکروسکوپ :اگر لازم شد که میکروسکوپ خود را جابجا کنید، همیشه مطابق شکل میکروسکوپ را از پایه گرفته و با هر دو دست حمل کنید.
مراقبت از لنزها: همواره قبل و بعد از اتمام کار با میکروسکوپ لنزها را کاملاً تمیز کنید. از کاغذ مخصوص عدسی استفاده کرده و روغن عدسی ۱۰۰ را پاک کنید. برای تمیز کردن لنزها می توان از حلال های متفاوتی استفاده کرد. البته استفاده دائم از آنها ممکن است ماده نگه دارنده لنزها را تحلیل برده، لذا استفاده دائم از آنها توصیه نمی شود.
میکروسکوپ فاز کنتراست:
این میکروسکوپ برای افزایش کنتراست بین سلول ها و محیط احاطه کننده آنها ساخته شده است. این میکروسکوپ امکان مشاهده سلول های زنده بدون رنگ آمیزی آنها را فراهم می سازد .در حالی که برای مشاهده آنها توسط میکروسکوپ زمینه روشن می بایست آنها را کشت و رنگ آمیزی نمود.
از مزایای میکروسکوپ فاز کنتراست این است که امواج نور از اشیا شفاف مانند سلول ها عبور می کند و بر اساس خواص ماده به هنگام عبور از آنها،در فاز های مختلف خارج می شود.توسط حلقه های خاصی در عدسی های شیئی میکروسکوپ فاز کنتراست این اثر تقویت شده و منجر به تولید تصویر تاریک در زمینه روشن می گردد.
میکروسکوپ زمینه تاریک:
میکروسکوپ زمینه تاریک نوعی میکروسکوپ نوری است که دارای همان اجزا با اندکی تفاوت است،اما سیستم نوری در آن به گونه ای تغییر داده شده است که با وجود نوعی کندانسور مخصوص،از رسیدن پرتو نور سفید مستقیم و نور منعکس شده از آینه ممانعت می کند.
وضعیت فوق سبب ایجاد زمینه تاریک می شود.به عبارتی رسیدن پرتوهای مایل از لبه نمونه به عدسی چشمی در میکروسکوپ،منجر به پیدایش کنتراست در لبه نمونه شده و زمینه تاریک حاصل می گردد.
قدرت تفکیک میکروسکوپ زمینه تاریک بسیار بالا است.بنابراین این روش برای مشاهده ارگانیسم هایی مانند ترپونما پالیدوم بسیار مطلوب است.
ترپونما پالیدوم اسپیروکتی است که ۰.۲ میکرومتر قطر داشته و توسط میکروسکوپ زمینه روشن یا فاز کنتراست قابل مشاهده نمی باشد.
میکروسکوپ فلورسانس :
این میکروسکوپ برای مشاهده نمونه های کونژوگه شده با ماده فلورسانس توانایی جذب نور با طول موج کوتاه و انتشار نور با طول موج بلندتر(نور مرئی) را دارد. برخی از ارگانیسم ها به طور طبیعی دارای خاصیت فلورسانس می باشند.علت این امر وجود مواد فلورسانس طبیعی مثل کلروفیل درون سلول های آن ها می باشد.
آن دسته از سلول هایی که به طور طبیعی فلورسانس نیستند،توسط گروهی از رنگ های فلورسانس که فلوروکروم خوانده می شوند،قابل رنگ آمیزی هستند.
میکروسکوپ فلورسانس به طور گسترده در میکروب شناسی تشخیصی کاربرد دارد.
به عنوان مثال فلوروکروم اورامین که در معرض نور ماورابنفش،رنگ زرد را از خود ساطع می نماید،به میزان زیادی توسط مایکوباکتریوم توبرکلوزیس جذب می شود.هنگامی که نمونه مشکوک از نظر وجود مایکوباکتریوم توبرکلوزیس با اورامین رنگ آمیزی شود و در معرض نور ماورای بنفش قرار گیرد، باکتری با ظاهری زرد درخشان در زمینه تاریک قابل ردیابی است.
کاربرد اصلی این میکروسکوپ در روش های تشخیصی به نام روش آنتی بادی فلورسانت(FA) یا ایمونوفلورسانس است.
در این روش آنتی بادی اختصاصی(مانند آنتی بادی علیه لژیونلاپنوموفیلا) به طور شیمیایی با یک فلوروکروم مانند فلورسئین ایزوتیوسیانات(FTIC) نشان دار می شود؛سپس آنتی بادی نشان دار به لام میکروسکوپی حاوی نمونه بالینی اضافه می شود.اگر نمونه حاوی لژیونلاپنوموفیلا باشد،آنتی بادی فلورسانت به آنتی ژن های سطحی باکتری متصل شده و در مجاور نور ماورای بنفش به صورت درخشان مشاهده می شود.
نحوه عملکرد میکروسکوپ فلورسانت:
میکروسکوپ فلورسانت نوعی میکروسکوپ نوری است.لذا ساختاری مشابه میکروسکوپ نوری دارد با این تفاوت که در ساختار آن دو فیلتر تعبیه شده است:
۱-فیلتری که بین منبع نور و نمونه قرار گرفته و فقط به امواج قابل جذب توسط ماده فلورسانت اجازه عبور می دهد.
۲-فیلتر دوم،فیلتری است که بین نمونه و عدسی چشمی قرار داشته و تنها به امواج ساطع شده از ماده فلورسنت اجازه عبور می دهد.
به این ترتیب،تصویری که در میکروسکوپ فلورسنت دیده میشود حاصل نور تابیده شده از نمونه است.
از میکروسکوپ فلورسانت باید مراقبت ویژه به عمل آورد.
نکته:دایره ای که به وسیله نور ماورای بنفش درخشان گردیده است را هیچ گاه نباید بدون فیلتر مانع در محل مشاهده نمود چرا که ممکن است صدمات دائمی چشمی ایجاد شود.
میکروسکوپ کانفوکال:
نوع تخصصی میکروسکوپ فلورسانس می باشد.
بر خلاف میکروسکوپ های استریو و مرکب که از نور منظم برای تشکیل تصویر استفاده می کنند، میکروسکوپ کانفوکال از یک نور لیزر برای اسکن نمونه های رنگ شده استفاده می کند. این نمونه ها روی اسلایدها تهیه می شود. سپس، با کمک یک آینه دو رنگ، دستگاه یک تصویر بزرگنمایی شده را روی صفحه رایانه تولید می کند.
اپراتورها همچنین می توانند با جمع آوری اسکن های متعدد، تصاویر ۳ بعدی ایجاد کنند. مانند میکروسکوپ مرکب، این میکروسکوپ ها نیز از بزرگنمایی بالایی برخوردار هستند، اما وضوح آن ها بسیار بهتر است. آن ها معمولاً در زیست شناسی سلولی و کاربردهای پزشکی استفاده می شوند.
میکروسکوپ استریو( stereo microscope)
میکروسکوپ استریو نوعی میکروسکوپ نوری است که به آن میکروسکوپ تشریح نیز گفته میشود و بزرگنمایی تا ۳۰۰ برابر را فراهم میکند. از این میکروسکوپهای دو چشمی برای مشاهده اجسام کدر یا اجسامی استفاده میشود که برای دیدن با میکروسکوپ مرکب خیلی بزرگ هستند، زیرا نیازی به آماده سازی اسلاید ندارند. اگرچه بزرگنمایی آنها نسبتاً کم است، اما هنوز هم مفید هستند. آنها نمای نزدیک و 3 بعدی از بافت سطح اشیا را ارائه میدهند و به اپراتورها امکان میدهد تا هنگام مشاهده شی را دستکاری کنند. میکروسکوپهای استریو در برنامههای کاربردی علوم بیولوژیکی و پزشکی و همچنین در صنایع الکترونیک مانند کسانی که تخته مدار یا ساعت درست میکنند مورد استفاده قرار میگیرد.
کاربرد های استریو میکروسکوپ:
کاربردهای زیادی از استریو میکروسکوپ در طیف متنوعی از صنایع وجود دارد. برخی از کاربردها عبارتند از:
جراحی :میکروسکوپ عامل، نوعی از میکروسکوپ استریو است که در حین جراحی میکروسکوپی در بسیاری از بیمارستان ها استفاده می شود.
دیرینه شناسی : دیرینه شناسان هنگام تمیز کردن و تجزیه و تحلیل فسیل ها از استریو میکروسکوپ استفاده می کنند.
تحقیقات بیولوژیکی : استریو میکروسکوپ توسط زیستشناسان برای کمک به تشریح استفاده میشوند.
حشره شناسی : در مطالعه حشرات بدون نیاز به تشریح آنها استفاده می شود.
گیاه شناسی: گیاه شناسان گل ها و سایر ساختارهای گیاهی را با استفاده از میکروسکوپ استریو مطالعه می کنند
تکنسین های تعمیر : هنگام تعمیر بردهای مدار مانند تعمیر برد موبایل ، کامپیوتر و ماینر ( استخراج بیت کوین ) از استریو میکروسکوپ ( لوپ ) استفاده می کنند.
کنترل کیفیت :میکروسکوپهای استریو در تمام انواع صنعت برای بررسی کیفیت محصولات، از جمله جستجوی ریزشکستگیها استفاده میشوند.
آسیب شناسی:آسیب شناسان از میکروسکوپ های استریو برای بررسی شرایط پوست در میان سایر موارد استفاده می کنند
ساعت سازی : میکروسکوپ های استریو به دلیل ماهیت ظریف و اندازه کوچک اجزا در ساعت سازی مفید هستند.
میکروسکوپ کنتراست تداخلی-افتراقی:
در میکروسکوپ کنتراست تداخلی،از یک پلاریزه کننده برای پلاریزه کردن نور استفاده می شود.
نور پلاریزه از یک منشور عبور کرده و سپس دو پرتو مجزا حاصل می شود. این پرتوها از نمونه عبور نموده و وارد عدسیهای شیئی و پس از آن تبدیل به یک پرتو می شود. به واسطه تفاوت اندک در ضریب شکست مواد،هر پرتوی که از نمونه عبور کرده تماماً در یک فاز با یکدیگر ترکیب نشده و منجر به پایدار شدن اثر تداخلی میگردد که اختلافات اندک و جزئی سلولی را تشدید میکند با این میکروسکوپ ساختارهایی همچون اسپور، واکوئل و گرانول ها به صورت سه بعدی مشاهده می شوند.
میکروسکوپ کنتراست تداخلی-افتراقی برای مشاهده سلولهای رنگ نشده بسیار مفید است. برای تهیه تصاویر ساختارهای درونی سلول که در روش زمینه روشن به میزان کمتری مشخص هستند می توان از این میکروسکوپ بهره برد.
میکروسکوپ معکوس یا اینورت
از این میکروسکوپهای معکوس بیولوژیکی برای مشاهده نمونههای زنده موجود در پتری دیش استفاده میشود. میکروسکوپ معکوس به کاربر امکان میدهد پتری دیش نمونه را روی صفحه صاف نمونه قرار دهد، در حالی که لنزهای شئي در زیر این صفحه قرار دارند. میکروسکوپ معکوس برای لقاح آزمایشگاهی، تصویربرداری از سلول زنده، مطالعه زیست شناسی رشد، زیست شناسی سلولی، علوم اعصاب و میکروبیولوژی استفاده میشود. میکروسکوپهای معکوس اغلب در تحقیقات برای تجزیه و تحلیل و مطالعه بافتها و سلولها و به ویژه سلولهای زنده به کار گرفته میشوند.
میکروسکوپ الکترونی:
یکی از تجهیزات بزرگ علمی میکروسکوپ الکترونی است بر اساس قوانین اپتیکی کار کند.
در این دستگاه الکترون از یک منبع الکترون خارج شده و تحت شتاب قرار میگیرد؛در مسیر خود از روزنه های تعبیه شده در یک فلز و لنزهای مغناطیسی عبور می کند.
مکانیزم عمل میکروسکوپ های الكتروني:
میکروسکوپ الکترونی از یک لوله بلند ساخته شده است که در دو طرف آن دو عدسی شیئی و عدسی
چشمی قرار دارد.
برای تفکیک دو نقطه نزدیکتر از ۲۵۰۰ آنگستروم باید از میکروسکوپ الکترونی استفاده کرد.
زیرا طول موج الکترون از طول موج نور کمتر است.
اولین میکروسکوپ الکترونی ساخته شده مانند میکروسکوپ نوری که شعاع نور را از داخل نمونه مورد مطالعه عبور می دهد، شعاع الکترون را ازداخل مقطع بسیار نازکی عبور میداد.
از آنجایی که تراکم مواد در تمام قسمتهای نمونه مورد مطالعه یکسان نیست،میزان الکترونی که از قسمت های مختلف عبور می کند، متفاوت است.
در نتیجه تصویری از قسمت های تاریک و روشن آن به دست می آید. میکروسکوپ الکترونی دارای یک قسمت لوله ای شکل است که الکترون میتواند آزادانه عبور کند.
انواع میکروسکوپ الکترونی:
۱-میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)
۲-میکروسکوپ الکترونی ترانسمیشن (TEM)
در میکروسکوپ الکترونی ترانسمیشن الکترونها به طور مستقیم از نمونه عبور میکنند در میکروسکوپ الکترونی روبشی الکترون ها تحت زاویه مشخصی از سطح نمونه بازتابش شده و از الکترون های برگشتی تصویر سه بعدی ایجاد می کند.
۱-میکروسکوپ الکترونی گذاره یا Transmission
این نوع میکروسکوپ زودتر از میکروسکوپ الکترونی روبشی اختراع شد و از قدرت جداسازی بهتری برخوردار است.
اساس کار این نوع میکروسکوپ به این شکل است که ابتدا رشته ای از الکترونها که توسط تفنگ مولد الکترون تولید شده است، توسط یک لنز مغناطیسی کندانسور روی نمونه متمرکز می شود.
الکترونهای ساطع شده از نمونه در اثر عبور از لنز شیئی بر روی کانون عدسی شیئی متمرکز شده و پس از عبور از عدسی های بزرگ کننده بر روی صفحه یا فیلم فتوگرافیک تصویر نهایی را تشکیل می دهند. عامل تعیین کننده اصلی تشکیل تصویر در این میکروسکوپ ویژگی اتمهای تشکیل دهنده مناطق مختلف سلول می باشد.
نکته مهم و قابل توجه این است که سلولهای زنده با میکروسکوپهای الکترونی گذاره قابل بررسی نیستند به همین جهت سلولها نیازمند تثبیت،برش و رنگ آمیزی هستند. اما همه روش ها ویژه و اختصاصی بوده و با روشهای مشابه در میکروسکوپ نوری تفاوت دارند.
به عنوان مثال برای رنگ آمیزی از فلزات سنگین مانند طلا استفاده میشود،تا الکترون از مناطقی که رنگ گرفته است عبور نکند.
اندامم ها و ساختارهای درون سلولی با این نوع میکروسکوپ قابل بررسی می باشند. بخشهایی از قبیل ریبوزوم ها، آنزیم های RNA پیمراز و
DNA قابل مشاهده هستند.
۲-میکروسکوپ الکترونی نگاره یا روبشی :
اساس کار میکروسکوپ الکترونی نگاره ساده تر از نوع گذاره است. در این میکروسکوپ ابتدا رشته ای از الکترونها که توسط تفنگ مولد الکترون تولید شده است از عدسی کندانسور عبور کرده و توسط عدسی شیئی بر روی نمونه مورد مطالعه متمرکز میشوند.
در این نوع میکروسکوپ کل نمونه با لایه ای نازک از فلزات سنگین به صورت یکنواخت پوشیده میشود. پس هیچ ناحیه ای از آن قادر نیست که الکترون را از خود عبور دهد. ولی الکترون های تابیده شده به سطح نمونه موجب تولید الکترون های بازتابیده شده میشود.
الکترون های ثانویه که از مدارهای الکترونی خارج می شوند تشخیص داده شده و به این ترتیب، تصویر سه بعدی از سطح نمونه حاصل می گردد. حد تفکیک میکروسکوپ الکترونی روبشی، حدود ۱۰ نانومتر است. گلبولهای خونی با میکروسکوپ الکترونی روبشی قابل رؤیت هستند. گلبولهای قرمز از سطحی صاف و گلبولهای سفید از سطحی ناصاف برخوردارند.
میکروسکوپ تونلی روبشی(STM):
میکروسکوپ تونلی روبشی (STM) جزو اولین میکروسکوپهایی است که توانست تصاویری با دقت اتمی از سطوح مواد تهیه نماید و سازندگان آن به واسطه این اختراع خود موفق به دریافت جایزن نوبل شدند. اساس تشکیل تصویر از سطح نمونه در میکروسکوپ تونلی روبشی مبتنی بر برقراری جریان تونلی بین نوک پروب میکروسکوپ و سطح نمونه است. با برقراری جریان تونلی بین نوک پروب میکروسکوپ و سطح نمونه و تغییرات جریان تونلی تصویری از توپوگرافی اتمها در سطح نمونه بدست میآید. علاوه براین امکان بررسی برخی از خواص سطح نمونه نظیر خواص مغناطیسی، ابررسانایی و جذب مولکولی و همچنین جداسازی یا جابجایی اتمها در این میکروسکوپ وجود دارد.
میکروسکوپ STM قادر است اجسام را تا ۱۰۰ میلیون برابر درشت تر نشان دهد. مهم ترین وجه تمایز STM از سایر میکروسکوپ ها این است که هیچ موج نوری و غیر نوری در آن مورد استفاده قرار نمی گیرد. به همین خاطر :
۱- هیچ نوع عدسی در ساختار STM به کار نرفته است.
۲-محدودیتی را که سایر میکروسکوپ ها در رابطه با طول موج و میزان R دارند، ندارند.
نحوه کار آن به این شکل است که نمونه در زیر میکروسکوپ قرار می گیرد، سپس نمونه توسط سوندی که انتهای آن در حد یک اتم است، اسکن شده و خواص سطحی آن تعیین می شود. میکروسکوپ STM تنها خصوصیات سطحی نمونه را مورد بررسی قرار می دهد.
قابل ذکر است که میکروسکوپ فوق الذکر بیشتر برای بررسیهای غیرزیستی و گاهاً زیستی مورد استفاده قرار میگیرد.
میکروسکوپ پرتو x:
این میکروسکوپ بیشتر برای نمونه های زیستی مورد استفاده قرار می گیرد. قدرت جداسازی آن چند صد آنگستروم بوده و سلولهای زنده با آن قابل بررسی می باشند. به این ترتیب قدرت جداسازی کمتر از میکروسکوپ های الکترونی دارد.
چند تصویر میکروسکوپی ببینیم:
باسیلوس آنتراسیس توسط میکروسکوپ فاز کنتراست
ترپونما پالیدوم توسط میکروسکوپ زمینه تاریک
مایکوباکتریوم توبرکلوزیس توسط میکروسکوپ فلورسانس
سطح مقطعی از سلول جانوری توسط میکروسکوپ TEM
گلبول قرمز توسط میکروسکوپ SEM
