25 примеров, что под микроскопом другой мир

Строение микроскопа

Стандартный оптический прибор имеет в своем строении следующие детали:

• насадку;
• окуляр;
• основание и штатив;
• объективы;
• револьверную головку;
• предметный и координатный столики;
• переключатель и осветитель;
• винты макрометрической и микрометрической фокусировки;
• конденсор с диафрагмой.

Оптическая система такого устройства представляет собой объективы, расположенные на револьверной головке, окуляры и в некоторых случаях призменный блок. При помощи оптической системы как раз и формируется изображение изучаемого образца на сетчатке глаза. Причем это изображение будет перевернутым.

В настоящее время многие детские микроскопы содержат в себе линзу Барлоу, применение которой позволяет добиться плавного увеличения изображения до 1000 крат и выше. Однако качество изображения при этом существенно страдает, что делает использование этой линзы в таких устройствах достаточно сомнительным.

В профессиональных устройствах для изменения увеличения используют только различные комбинации качественных объективов и окуляров. И уж конечно, в таких приборах никогда не будет использовать линза столько сомнительного качества.

Механическая система микроскопа представляет собой штатив, тубус, револьверную головку, механизмы фокусировки и предметный столик.

Для фокусировки изображения применяются механизмы фокусировки. Макрометрический винт применяют в работе с небольшими увеличениями, а микрометрический используется при высоких увеличениях. Стандартные школьные или детские микроскопы обычно комплектуются лишь макрометрическим винтом грубой фокусировки. Для лабораторных исследований в обязательном порядке понадобится и механизм тонкой фокусировки. Оптические устройства могут иметь раздельные механизмы грубой и точной фокусировки, а также содержать в себе коаксиальные винты микро и макрометрической регулировки фокуса.

Фокусировка прибора осуществляется при помощи перемещения предметного столика или тубуса устройства в вертикальной плоскости.

Предметный столик необходим для расположения на нем объекта. Можно выделить несколько их разновидностей:

• стационарный;
• подвижный;
• координатный.

Более комфортным для работы считается координатный предметный столик, которые позволяет перемещать образец для исследования в горизонтальной плоскости.

Объективы микроскопа располагаются непосредственно на револьверной головке. Ее вращение позволяет выбрать какой-либо из объективов, тем самым меняя увеличение. Профессиональные устройства оснащены как правило съемными объективами, которые вкручиваются в револьверную головку. Дешевые же варианты микроскопов имеют встроенные объективы.

Тубус микроскопа содержит в себе окуляр. В устройствах с тринокулярной или бинокулярной насадкой существует возможность регулировки расстояния между зрачками, а также коррекции диоптрий, что позволяет подстроить микроскоп под индивидуальные особенности каждого наблюдателя. В детских устройствах в тубусе помимо окуляра может находиться также линза Барлоу.

Осветительная система оптического устройства представляет собой диафрагму, конденсор и источник света.

Источник света может быть как внешний, так и встроенный. Стандартный микроскоп обычно включает в себя нижнюю подсветку. В некоторых детских устройствах иногда используют боковую подсветку, но она не несет за собой никакого практического эффекта.

Лучшие материалы месяца

• Коронавирусы: COVID-19
• Антибиотики для профилактики и лечения COVID-19: на сколько эффективны
• Самые распространенные «офисные» болезни
• Убивает ли водка коронавирус
• Как остаться живым на наших дорогах?

Конденсор и диафрагма используется для регулировки освещения микроскопа. Конденсоры могут быть однолинзовыми, двухлинзовыми или трехлинзовыми. При опускании или поднятии конденсора происходит либо рассеивание, либо конденсирование света, который освещает исследуемый образец.

Диафрагма представлена в двух вариантах: ирисовая, с плавным изменением диаметра, и ступенчатая, состоящая из нескольких отверстий разных диаметров. Соответственно увеличивая или уменьшая диаметр светового отверстия можно ограничить или увеличить поток света, льющегося на образец. Некоторые конденсоры оснащаются фильтродержателем, в который могут вставляться различные светофильтры.

Как этому научиться?

Профессиональное образование в области визуализации осуществляется не в таких масштабах, о которых вы, возможно, могли подумать. На самом деле, не нужно ходить в специальную школу, чтобы научиться пользоваться электронным или световым микроскопом. Эти инструменты используются в науке, и разные организации имеют свой, отличный друг от друга доступ к различному оборудованию.

Так что чаще всего обучение происходит прямо на рабочем месте в виде стажировки. А в Технологическом институте Рочестера, к примеру, есть специальная программа получения ученой степени в области фотографических наук, где можно выбрать курсы по изучению света и сканирующей электронной микроскопии.

Поэтому тот, кто учится на магистерских программах в области биологии, может иметь доступ к сканирующему или просвечивающему микроскопу и другому оборудованию в местах, называемых центрами визуализации. 

Но большинство современных ученых, которые работают с высокотехнологичным оборудованием, вероятно, не имеют никакой формальной подготовки. Их ремесло связано с наукой, и они используют микроскоп в качестве инструмента.

ТОП-6: LEVENHUK DTX 90

Внешне модель, считающаяся самой высокотехнологичной и простой в линейке, очень похожа на описанные выше электронные приборы. Levenhuk DTX 90 занимает 6 ступень в ТОП-8. Предназначен профессиональный прибор для выполнения точных работ. Он укомплектован камерой 5 МПикс, устойчивым основанием с зажимами, на которое нанесена измерительная шкала, штативом.

Чтобы изучать образцы, измерять их размеры, делать фотографии и видео, предусмотрено подключение микроскопа к компьютеру и ноутбуку с помощью стандартного USB 2.0 порта.

Помимо записи, данные можно редактировать и сохранять в памяти. Микроскоп электронный, работающий на кратностях от 10 до 300х, простой в использовании, поэтому без предварительной подготовки с ним каждый сможет работать. Малые габариты повышают удобство использования его в домашних условиях.

Для предварительной фокусировки, как уже сказано, достаточно изменять высоту крепления прибора. Для более тонкой необходимо вращать регулятор, расположенный на корпусе электронного устройства.

Достоинства

• Электронный цифровой прибор;
• Профессиональный штатив;
• Съемная 5-мегапиксельная камера;
• Совместимость с операционными системами Mac и Windows;
• Порт USB для питания;
• Подсветка с регулировкой яркостью;
• Сохранение снимков и видеофайлов на карту памяти;
• Измерение линейных размеров изучаемых объектов, углов и радиусов;
• Простота;
• Универсальность;
• Современный дизайн.

Поставка

• Электронный микроскоп на штативе;
• Кабель с разъемом USB;
• Устойчивое основание с нанесенной градуировкой;
• ПО;
• Документация.

Технические показатели

• Приближение – 10-300х;
• Соединение с источником питания – шнур USB 2.0;
• Размер получаемых снимков (max) – 2592х1944;
• Свет – LED лампы (8 шт.);
• Поддерживаемые ОС — Windows (от XP и выше), Mac OS 10.6;
• Яркость – регулируется.

Лейкоциты преследуют бактерии

Лейкоциты в переводе с греческого означают белые клетки крови. Также эти клетки крови называют белыми кровяными тельцами. Эти клетки захватывают попавшие в организм бактерии и обезвреживают их. Именно поэтому главная роль лейкоцитов в том, чтобы защитить наш организм от заболеваний.

Лейкоциты по своему строению напоминают белые или бесцветные шарики. Каждый «шарик» – это одна клетка. В 1 мл крови их примерно 5000-8000 шт., и это число может варьироваться в зависимости от того, сыт человек или голоден, работает ли он физически или отдыхает, болен – здоров. На количество лейкоцитов влияет даже время суток. Красные и белые кровяные тельца вырабатываются в красном веществе костного мозга, лимфатических узлах и селезенке.

Кому показана процедура

Основанием для проведения компьютерной томографии могут быть:

• температура тела выше 37.5°;
• температура выше 37.1 у пациентов, имеющих серьезные системные патологии;
• повторный подъем t после периода нормализации;
• чувство сдавливания в грудной клетке;
• частое и поверхностное дыхание, одышка;
• признаки дыхательной недостаточности – побледнение, синюшность кожи, одышка даже при малой физической нагрузке, а также в состоянии покоя;
• снижение насыщения крови кислородом до отметки 93% и меньше (измеряется пульсоксиметром);
• сухой непродуктивный кашель;
• выраженная общая слабость.

Пользоваться пульсоксиметром предельно просто: его надевают на палец и включают нажатием кнопки. Через определенное время на экране высветится число, показывающее частоту сердечных сокращений, и сатурация – объем кислорода в крови

Данный перечень может быть расширен, поскольку врач учитывает возраст, состояние здоровья пациента и наличие/отсутствие контактов с зараженными.

Передача инфекции

Первые случаи COVID-19 связывали с рынком Хуанань, в связи с этим основным механизмом заражения считалась передача от животного к человеку. Последующие случаи не подтвердили эту теорию. В итоге оказалось, что вирус передается между людьми. Из-за возможности передачи вируса до появления симптомов, лучший способ сдержать эту эпидемию – изоляция.м

Передача, как полагают ученые, происходит через респираторные капли (частицы> 5-10 мкм в диаметре), например, при чихании. Передача аэрозоля также возможна в случае длительного нахождения повышенных концентраций аэрозоля в закрытых помещениях. Анализ данных по SARS-CoV-2 в Китае, указывает на необходимость для заражения тесного контакта.

Передача инфекции СOVID-19

Следует отметить, что люди с пре- и бессимптомным течением заболевания могут способствовать до 80% случаев передачи COVID-19. Фактически, распространение в основном ограничивается рамками семьи, кругом медработников и др. людей, располагающихся в пределах 1,8 метра.

Что касается продолжительности жизни вируса на предметах, SARS-CoV-2 может находиться:

• на пластике 2-3 дня;
• на нержавеющей стали примерно 3 дня;
• на картоне до 1 суток;
• на меди до 4 часов. 

Более того, загрязнение в отделениях интенсивной терапии (ОИТ) выше, чем в обычных палатах, и SARS-Cov-2 можно найти на полу, компьютерных мышах, в мусорных баках и на поручнях больничной койки, а также в воздухе на расстоянии до 4 метров от пациентов. 

Однако, поскольку до сих пор имеющиеся данные были получены в экспериментальных условиях, их следует интерпретировать с осторожностью, также принимая во внимание, что присутствие вирусной РНК не обязательно указывает на то, что вирус жизнеспособен и потенциально заразен. Основываясь на данных о первых случаях заболевания в Ухане и исследованиях, проведенных Китайским CDC и местными CDC, время инкубации обычно может составлять от 3 до 7 дней (в среднем 5,1 дня, аналогично SARS) и до 2 недель. Наибольший период от инфицирования до появления симптомов составлял 12,5 дня (95% ДИ от 9,2 до 18). 

Наибольший период от инфицирования до появления симптомов составлял 12,5 дня (95% ДИ от 9,2 до 18). 

Основываясь на данных о первых случаях заболевания в Ухане и исследованиях, проведенных Китайским CDC и местными CDC, время инкубации обычно может составлять от 3 до 7 дней (в среднем 5,1 дня, аналогично SARS) и до 2 недель. Наибольший период от инфицирования до появления симптомов составлял 12,5 дня (95% ДИ от 9,2 до 18). 

Эти данные также показали, что эта новая эпидемия удваивается примерно каждые семь дней, в то время как базовое число воспроизводств (R0 – R ноль) составляет 2,2. Другими словами, в среднем каждый пациент передает инфекцию еще 2,2 людям. Следует отметить, что оценки R0 эпидемии SARS-CoV в 2002–2003 гг. давали цифру примерно 3.

Сперматозоиды (синего цвета) пытаются проникнуть в яйцеклетку человека

OME / SPL / East News

Увеличение: x6500

Каждый сперматозоид имеет длинный хвост и овальную голову. Примечательно, что женщины обычно вырабатывают одно яйцо (яйцеклетку) в месяц, тогда как мужчины вырабатывают миллионы сперматозоидов. Но что самое удивительное – что только один из миллиона сперматозоидов сможет проникнуть в наружный слой яйцеклетки и оплодотворить ее. 

Оплодотворением считается, когда генетический материал сперматозоида (дезоксирибонуклеиновая кислота, ДНК) сольется с ДНК яйцеклетки. Как только это происходит, яйцеклетка сразу же образует барьер для проникновения других сперматозоидов. 

Сходство и отличие коронавируса и вируса гриппа

По внешним данным вирусы гриппа и коронавирус имеют сходство – оба шаровидной формы с шипами снаружи, но механизм проникновения гриппозных вирусных частиц совершенно другой. Они имеют на поверхности два вида белков: при помощи одного (гемагглютинина) проходят внутрь клетки человека, а второй (нейраминидаза) помогает новым копиям вирусов выйти из клеточного содержимого.

Существенные отличия имеются и у РНК коронавируса и вируса гриппа, у первого есть только одна цепь из 30 тысяч нуклеотидов, а у второго 8 сегментов по 14 тысяч. Поэтому даже при сходстве некоторых симптомов (например, температура, кашель, боль в горле) нельзя рассчитывать, что препараты от гриппа или вакцина подействуют на новое инфекционное заболевание. Появились данные, что у одного человека одновременно может быть грипп и коронавирус (коинфекция).

Какой механизм отвечает за тяжелое состояние пациентов с ковид-19

Предполагается, что чрезмерный ответ иммунной системы является причиной хаоса в легких и других органах. Речь о так называемом «цитокиновом шторме». Цитокины – это микроскопические информационные белки, которые заставляют клетки иммунной системы работать. Чрезмерное количество этих белков провоцирует организм внезапно отправлять большое количество смертоносных имунных тел в бой. В результате уничтожается не только вирус, но и клетки, в которых он спрятан. Повреждение внутренних органов может быть настолько серьезным, что способно привести к летальному исходу.

В последнее время все чаще подтверждаются нарушения, связанные со свертыванием крови у пациентов. Тромбоз наблюдается в кровеносных сосудах легких, в венах нижних конечностей, в мелких кровеносных сосудах многих внутренних органов. Точно неизвестно, что вызывает это чрезмерное свертывание крови в ходе ковид-19 , но врачи подозревают, что это могло привести ко многим смертельным случаям, например, в результате инсультов или сердечных приступов.

Внутренние органы также повреждаются в результате низкого кровяного давления и гипоксии, и, кроме того, использование респиратора и лекарств приводит к свои м побочным эффектам. Например, использование лекарственного средства, блокирующего ключевой рецептор ACE2 для попадания вирионов SARS-COV-2 в организм, вызывает нарушения кровяного давления, что увеличивает риск сердечной недостаточности и повреждения почек, увеличивает воспаление и риск повреждения легких. В свою очередь, лекарства, которые подавляют «цитокиновую бурю», ослабляют иммунный ответ организма, а антикоагулянты грозят внутренними кровотечениями.

Дерматологи отмечают своего рода сыпь у пациентов, которая не может быть необычной при вирусных инфекциях, но удивительно, что сыпь сопровождается крошечными сгустками в кровеносных сосудах кожи. Был даже такой термин, как «пальцы Ковид-19» или обморожение. Они были замечены у маленьких детей, у которых пальцы рук и ног изменили свой внешний вид.

Устойчивость вируса снаружи тела человека

Вирус попадает во внешнюю среду при чихании и кашле больного, а также при касании ним предметов, а его устойчивость снаружи тела зависит от вида поверхности:

• бумага – 3 часа;
• денежные банкноты, стекло – 4 дня;
• дерево и одежда – 2 дня;
• металл, пластик – 7 дней.

Гибель от действия антисептика при этом наступает очень быстро:

• спирт от 60 градусов – 2 минуты;
• хлор (например, в составе Белизны) – даже 1% раствор обеззараживает за 5 минут;
• Хлоргексидин – 1 минута;
• Повидон-йод – 5 минут;
• Перекись водорода, Мирамистин – 30 секунд.

Обычное мыло смывает коронавирус, а температура свыше 70 градусов убивает его за 5 минут. Эффективен для обеззараживания помещение и метод кварцевания.

Коронавирус, вызвавший пандемию 2020 года, отличается быстрым распространением, прочной фиксацией с проникновением в клетку. Вызывает у 80% легкую инфекцию, а 20% больных страдают от пневмонии и дыхательной недостаточности.

Штаммы коронавируса

При этом, конечно, совсем отождествлять эти вещи нельзя. Порой штаммы расходятся действительно по-серьезному, вплоть до того, что на один штамм лекарство может действовать, а на другой — нет. Именно поэтому ученые стремятся работать с разными штаммами — чтобы изучить тот или иной вид, что называется, со всех сторон.

При этом, оценивая ситуацию с COVID-19, специалисты комментировали, что особенных различий между штаммами вируса не наблюдают. Так, профессор Чарльз Чиу из Калифорнийского университета сказал: «Вирус мутирует настолько медленно, что штаммы очень похожи друг на друга».Ученый выразил надежду, что при такой медленной мутации будущая вакцина сможет обеспечить защиту «на годы или даже десятилетия».

Раскрашенное изображение коронавируса по электронным микроскопом. Фото — Википедия

Некоторые различия в штаммах коронавируса обозначала русскоязычный биолог из США, доктор наук Анча Баранова. Так, она сказала, что штамм, заразивший Европу, «злее» своего азиатского собрата: «»Злой» и «добрый» штаммы с одной и той же вероятностью приводят к тяжелой форме течения заболевания. Просто «злой» вариант в более сжатые сроки распространяется в популяции. И, возможно, образовывает большее число бессимптомных носителей».

Также ученый говорила об общем направлении мутации коронавируса. Анча Баранова рекомендовала заразиться попозже, так как вирус, в какой-то мере, «разбавляется и ослабевает».

В любом случае, сведений о каких-то разновидностях COVID-19, коренным образом отличающихся в плане лечения, опасности и т.д. пока не появлялось.

Ринат Максютов все моменты с развитием коронавируса видит схожими с пресловутым гриппом: «Наша задача — сформировать популяционный иммунитет. Как только он будет сформирован, мы будем сосуществовать с новым коронавирусом, как с обычным сезонным вирусом гриппа».

Особенности тестирования на дому

Для сдачи подобного рода анализа следует заранее договориться о выезде бригады или специалиста лаборатории, имеющей лицензию на проведение диагностики коронавируса COVID-19. Есть нюанс: частные лаборатории оказывают подобную услугу только особам, у которых отсутствуют признаки ОРВИ, и платно (около 1300 рублей, не считая затраты на выезд медицинского сотрудника и забор биоматериала).

В государственных лабораториях теоретически можно сделать тест бесплатно, но только при условии нахождения в группе риска и наличия направления врача. Тест в срочном порядке рекомендован следующим лицам:

• медицинским работникам, обсуживающим пациентов с наличием/подозрением на КОВИД;
• при возникновении симптоматики КВИ (гипертермия, одышка, сухой кашель, заложенность носа, потеря обоняния и снижение работы вкусового анализатора, затрудненное дыхание), если экспресс-тест на грипп оказался отрицательным;
• лицам, не имеющим признаков КОВИД-19, но контактирующим с подтвержденным больным;
• перед перелетом и по возвращении в страну;
• при госпитализации в стационар (по любой причине) и перед проведением плановой операции.

Когда не нужно проводить экспресс-тест:

• контакт с возможным носителем инфекции был менее 5 дней назад;
• положительный результат экспресс-анализа на грипп;
• отсутствие симптоматики, хорошее самочувствие, отсутствие оснований предполагать контакт с больным коронавирусом.

Необходимый биоматериал – отделяемое с поверхности носо- и ротоглотки. Результаты готовы в течение 3-7 дней.