на чем основан микроскопический метод
Микроскопия
Лабораторные анализы хоть один раз в жизни сдавал каждый человек, хотя, без сомнения, данные исследования проводятся гораздо чаще. Они входят в группу обязательных профилактических исследований и помогают выявить патологию, когда отсутствуют какие-либо симптомы.
Сложно переоценить важность лабораторной диагностики, ведь она предоставляет врачу до 80% важной диагностической информации. Она помогает подтвердить или опровергнуть диагноз, проследить динамику и эффективность лечения, выявить возбудителя заболевания и определить патологические процессы, происходящие в организме человека.
Лабораторная диагностика биологических материалов в медицине проводится с помощью специализированного оборудования, одним из которых является оптический прибор микроскоп. Различные исследования в медицине под многократным увеличением, которые проводятся с помощью микроскопа, называются микроскопия.
История появления микроскопа
Когда появился первый микроскоп доподлинно неизвестно, но попытки рассмотреть мелкие предметы с помощью увеличительного стекла (двояковыпуклой оптической линзы) предпринимались еще в Древнем Риме.
Первый прибор отдаленно похожий на микроскоп создали голландский оптик Ганс Янсен со своим сыном. Они первыми обнаружили, что при использовании двух линз можно получить многократно увеличенное изображение. Их аппарат напоминал скорее подзорную трубу, но в отличие от последней, не приближал предметы, а увеличивал их.
Увеличительный прибор с вогнутой и выпуклой линзами разработал Галилео Галилей и назвал его «окколино» или «маленький глаз». Термин «микроскоп» предложил друг Галилея Джовани Фабер. Созданные приборы были весьма примитивными и позволяли получить изображение, увеличенное в 9-10 раз.
Первый микроскоп, похожий на современные аналоги, представлял собой металлическую пластину в центре которой располагалась линза. Его создал нидерландский натуралист Антони ван Ливенгук, с его помощью ему удалось сделать важные открытия в строении и функционировании человеческого организма. Он рассмотрел состав крови, структуру тканей, а также увидел бактерии. С помощь микроскопа Левенгука можно было получить увеличение до 270 раз.
К разработке микроскопа внесли свой вклад и русские ученые – Петр Кулибин и Михайло Ломоносов. Последний использовал микроскоп для своих исследований.
Виды микроскопических исследований
С помощью микроскопа можно исследовать различные клетки человеческого организма. Для исследования берутся различные биологические материалы – кровь, моча, сперма, мазки, отделяемое слизистых и т.д.
В медицине сегодня проводятся несколько видов микроскопических исследований – стереоскопическая, инфракрасная, люминесцентная, ультрафиолетовая, рентгеновская, поляризационная микроскопии.
Анализ крови позволяет определить количественный и качественный состав крови, соотношение ее форменных элементов, выявить атипичные или незрелые клетки. Микроскопический анализ мочи позволяет определить наличие солей, клеточных элементов и цилиндров, исследование позволяет выявить имеющиеся проблемы в водно-электролитном балансе организма, также в нарушения процессов обмена веществ.
Несмотря на то, что сегодня широко используются специальные электронные аппараты для проведения лабораторных исследований – анализаторы, визуальный осмотр биологических материалов для выявления атипичных или незрелых клеток по-прежнему выполняется медицинским персоналом с помощью микроскопов.
В медицинских центрах «Гайде» можно пройти все виды лабораторных исследований. В любое удобное время и по доступной цене можно выполнить любые виды лабораторной диагностики, и по ее результатам получить квалифицированную консультацию специалиста по профилю заболевания. Записаться на консультацию можно по телефонам, указанным на сайте.
Открытие новой семейной клиник Гайде!
УЗИ в Центральном районе
Предлагаем программы добровольного медицинского страхования
ООО «Медицинский центр ГАЙДЕ», Огрн 1137847479813, Лицензия № 78-01-005274 от 14.11.2014, № ЛО-78-01-008761 от 17.04.2018.
Call-центр:
+7 (812) 322-93-07,
8(921)566-78-83
СПб, Херсонская, д. 2 +7 (812) 322-93-91
СПб, Херсонская, д. 4 +7 (812) 322-93-90
СПб, Лиговский пр., 108А +7 (812) 611-08-26
Корпоративным клиентам: +7 (812) 900-36-36
Медицинский центр «Гайде», 2020. Информация на сайте не является публичной офертой и носит справочный характер.
ЗАПИСАТЬСЯ НА ПРИЕМ
ЗАПИСАТЬСЯ К СПЕЦИАЛИСТУ
Микроскопия
Запись онлайн
Записаться к гинекологу
Программа “Амбулаторно-поликлиническое обслуживание» АП
Премия на одного человека — 14 400 р.
Страховая сумма на одного человека 80 000
Страховым случаем является обращение Застрахованного лица за медицинскими услугами в связи с возникновением у Застрахованного острого заболевания, обострении хронического заболевания, отравлении и травме.
Первичное обращение за медицинскими услугами осуществляется через диспетчерскую службу страховой компании: — по телефонам: 611-00-17, 611-00-18, круглосуточно, далее – запись осуществляется через регистратуру базовой клиники по телефонам.
8 (812) 322-93-91 ул. Херсонская 2
8 (812) 322-93-90 ул. Херсонская 4
8 (812) 611-08-26 Лиговский пр., 108А
Программа включает:Амбулаторно-поликлиническое обслуживание в ООО «МЦ ГАЙДЕ»
По адресу: СПб, ул. Херсонская д.2/9, ул. Херсонская 4 и Лиговский пр. д. 108
Лечебно-диагностические приемы врачей:
Диагностические исследования:
лабораторная диагностика: биохимические исследования, гормональные исследования (гормоны щ/ж), микробиологические исследования, общеклинические исследования (клинический анализ крови, общий анализ мочи, копрограмма), гистологические, серологические, общий иммуноглобулин Е; обследование на флору, биоценоз, цитологию, исследования на онкомаркеры), обследование на заболевания, передающиеся половым путем, только методом ПЦР (однократно не более 3 исследований суммарно) без контроля лечения;
Процедуры и лечебные манипуляции:
Помощь на дому
Помощь на дому оказывается в территориальных пределах 20 км от КАД в соответствии с режимом работы базового лечебного учреждении
Исключения из Программ добровольного медицинского страхования.
Страховым случаем не является:
СК не оплачивает
слуховые аппараты и другие медицинские изделия; изделия, предназначенные для ухода за больными, включая средства личной гигиены; лекарственные средства при амбулаторно-поликлиническом лечении, наложение иммобилизации при травмах из синтетических полимерных материалов.
Перечень ЛПУ по Программе (АП) Лечебные учреждения:
ООО «Медицинский центр ГАЙДЕ» —
СПб, ул. Херсонская, д.2/9;СПб, ул. Херсонская, д.4
Метод изучения – микроскопия на практике
Микроскопия – это изучение объектов при помощи микроскопа. Причем разными методами. Каждый из них подходит для исследования определенных видов образцов и не может использоваться для изучения сразу всех микроструктур. Профессиональный ученый умеет применять на практике все основные методы микроскопии и знает, какой микроскоп обеспечит наибольшую эффективность в исследованиях. Эта статья не сделает вас специалистом в микроскопии, но поможет лучше ориентироваться в применяемых методах.
Современные методы микроскопии
Методы исследования микрообразцов можно разделить на световые и электронные. Они, в свою очередь, подразделяются на подметоды. Давайте познакомимся с этой классификацией поближе.
Световая микроскопия использует следующие методы: светлого поля, темного поля, фазового контраста, интерференционного контраста, поляризационную микроскопию, метод исследования в свете люминесценции, метод наблюдения в инфракрасных или ультрафиолетовых лучах. Отдельно можно выделить микрофотографирование и микрокиносъемку.
К электронным методам относят просвечивающую (трансмиссионную) и сканирующую (растровую) микроскопию.
Все довольно несложно, но что кроется за этой терминологией?
Метод светлого поля – наиболее широко применяемый. При использовании проходящего света он позволяет изучать разные прозрачные образцы, например тонкие шлифы минералов, окрашенные срезы тканей животных и растений. Иногда для изучения таких образцов применяется косое освещение – оно дает более рельефное изображение. Метод светлого поля в отраженном свете нужен для исследования непрозрачных материалов, например металлов и руд.
Метод темного поля используют для изучения живых неокрашенных клеток, которые нельзя увидеть при светлопольном методе изучения (микроскопии). Он требует применения специальных темнопольных микроскопов, на которые установлены конденсоры особой конструкции.
Микроскопия в поляризационном свете – это возможность изучать минералы, шлифы сплавов и многое другое. Этот метод чаще всего используется для исследования кристаллических структур, так как он позволяет регистрировать двойное преломление лучей света, что невозможно наблюдать обычным способом. В поляризационной микроскопии тоже используются особые микроскопы – поляризационные.
К современным методам микроскопии относится и метод фазового контраста. Он нужен для наблюдения прозрачных и бесцветных объектов, в том числе и живых. К ним относятся, например, неокрашенные животные ткани, которые не видны при использовании светлопольной микроскопии. В фазово-контрастной микроскопии применяются специальные микроскопы, которые позволяют регистрировать фазовые изменения световой волны в момент ее прохождения через разные структуры рассматриваемого образца.
Флуоресцентная (люминесцентная) микроскопия основана на получении изображения образца путем приведения его атомов и молекул в возбужденное состояние. Образец облучается высокочастотным светом, что приводит к высвобождению излучения, которое пропускается через фильтр и наблюдается в оптическом диапазоне. Для наблюдений используются специальные флуоресцентные микроскопы.
К сожалению, в рамках одной небольшой статьи невозможно подробно рассмотреть все методы микроскопии для исследования материалов и микропрепаратов. Все полезные статьи на тему микроскопии вы можете найти по ссылке. Микроскопы для исследований представлены в этом разделе. Если вас интересует конкретная модель или вы не можете определиться с выбором, звоните или пишите – мы поможем!
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.
На чем основан микроскопический метод
Микроскопия – это изучение объектов и элементов чрезвычайно малых размеров. Человеческий глаз имеет предел разрешения и детализации таких объектов, диктуемый его природными свойствами. Для преодоления этого биологического ограничения используются различные приборы-микроскопы. На сегодняшний день, одним из ведущих методов исследования микрообъектов в биологических науках является оптическая (она же световая) микроскопия. Световые микроскопы являются важнейшими инструментами как при проведение некоторых рутинных медицинских анализов, так и в биологических и медико-биологических научных исследованиях. Они незаменимы при изучении морфологических свойств микробиологических объектов, к которым относятся насекомые и их части, многие паразиты, клетки растений и животных, простейшие и бактерии. Возможность изучения топографии, морфологии, ультраструктуры позволило человеку значительно расширить свои знания о микроорганизмах. В медицине, микроскопы позволяют проводить подсчёт клеток крови, анализ биопсий на структуру, морфологию и наличие определённых включений. С применением молекулярно-биологических техник, появилась возможность выявить локализацию отдельных химических веществ.
Сущность оптических методов
Современная световая микроскопия обеспечивает увеличение до 2–3 тысяч раз, что является достаточным для изучения различных форм жизни на клеточном уровне и других биологических объектов [1, 2]. Основными характеристиками любого микроскопа являются разрешающая способность и контраст. Разрешающая способность – минимальное расстояние, на котором находятся две точки, различаемые как раздельные объекты. Контраст –возможность различать объекты и отдельные детали от их фона. Если различие в яркости объекта и фона составляет менее 3 – 4 %, то его невозможно различить, даже если оптика микроскопа теоретически способна разрешить его детали. На контраст влияют как свойства объекта, которые изменяют световой поток по сравнению с фоном, так и способности оптики прибора уловить возникающие различия в свойствах луча. Главным ограничением для возможностей светового микроскопа является волновая природа света, которое не позволяет увидеть объекты, размеры которых сопоставимы с волновой длиной электромагнитного излучения светового диапазона, т.е. меньше 1 микрометра.
Для различных нужд создаются оптические системы различной конструкции [3, 4]:
Прямой микроскоп является наиболее часто встречаемой конструкцией. Такая схема используется чаще всего при изучение прозрачных и полупрозрачных микрообъектов размеров, сопоставимых с клетками. Лабораторные микроскопы особенно широко применяются в различных областях биологии (ботанике, микробиологии, цитологии) и медицины (обычно это микробиологический и гистологический анализ материала).
Инвертированная схема микроскопа отличается от прямой тем, что в ней объективы находятся не над, а под исследуемым предметом. Это позволяет оптимизировать конструкцию инструмента для работы с достаточно большими по своему объему объектами, вроде флаконов для культивирования клеток. В зависимости от назначения и особенностей конструкции, инвертированные микроскопы могут быть биологическими, люминесцентными, металлографическими и др. Подобные приборы широко используются при различных научных и лабораторных исследованиях в микробиологии и медицине.
Стереоскопические или стереомикроскопы имеют в своей конструкции два расположенных под углом объектива, и благодаря этому позволяют получать стереоскопическое изображение исследуемого объекта. Стереомикроскопы обладают существенно большей глубиной резкости, чем обычные, что позволяет использовать их для изучения относительно крупных и выпуклых микрообъектов – таких как части растений, грибов, колонии микроорганизмов. Выделяют два типа конструкции световых микроскопов: схема Грену и оптическая система с общим главным объективом.
Светлопольная микроскопия позволяет исследовать объекты в проходящем свете в светлом поле [2,5]. Данный вид микроскопии предназначен для исследования морфологии, размеров клеток, их взаимного расположения, структурной организации клеток и других особенностей. У светового микроскопа максимальная разрешающая способность составляет 0,2 мкм, что обеспечивает высокоточное увеличение микроскопа до 1500х.
Фазово-контрастная микроскопия (рис. 1) используется для получения высококонтрастных изображений прозрачных образцов, таких как живые клетки, микроорганизмы, тонкие кусочки ткани, литографические узоры, волокна, латексные дисперсии, осколки стекла и субклеточные частицы, включая ядра и другие органеллы. Метод контраста участка использует оптический механизм для того, чтобы перевести мельчайшие изменения в участке в соответствующие изменения в амплитуде, которые можно визуализировать как разницы в контрасте изображения. Одно из главных преимуществ микроскопии контраста участка в том, что живущие клетки можно рассмотреть в их естественном положении, без предварительного убийства. В результате динамика протекающих биологических процессов может наблюдаться и регистрироваться в высоком контрасте, с высокой четкостью мельчайших деталей образца.
Чтобы хорошо визуализировать эти биологические материалы, они должны иметь контраст, вызванный надлежащими показателями преломления, или окраску. Поскольку красители обычно токсичны, для достижения контраста может использоваться темная поляризационная микроскопия [2, 6]. В темнопольной микроскопии конденсатор предназначен для формирования «полого» конуса света (рис. 2). В темной микроскопии объектив находится в темной полости этого конуса, а свет распространяется вокруг объектива, но не входит в зону конуса. Все поле зрения кажется темным, но когда на предметный столик помещается образец, он кажется ярким на темном фоне. Он похож на заднее освещение объекта, который может быть того же цвета, что и фон, на котором он сидит, – чтобы он выделялся. Темнопольная микрокопия позволяет увидеть объекты, величина которых измеряется сотыми долями микрометра, что находится за пределами разрешающей способности обычного светлопольного микроскопа. Однако наблюдение за объектами в темном поле позволяет исследовать только контуры клеток и не дает возможности рассмотреть их внутреннюю структуру.
Рис. 1. Интернет: Stormoff, stormoff.ru, 2018
Рис. 2. Интернет: Studopedia, studopedia.ru, 2018
Лазерная конфокальная микроскопия
Конфокальная микроскопия (рис. 3) обладает такими особенностями, как контролируемая глубина резкости, устранение шумов вне фокуса и возможность сбора последовательных оптических секций из толстых образцов [5]. Конфокальная микроскопия основана на использовании пространственной фильтрации для устранения света вне фокуса и вспышки в образцах, которые толще плоскости фокусировки. Когда флуоресцентные образцы визуализируются с использованием обычного широкополосного оптического микроскопа, вторичная флуоресценция, испускаемая образцом вдали от интересующей области, часто мешает разрешению тех объектов, которые находятся в фокусе. Конфокальный метод визуализации обеспечивает незначительное улучшение как в осевом, так и в поперечном разрешении, но также обладает способностью исключить из изображения вспышку «вторичную флуоресценцию», которая возникает в густых флуоресцентно меченых образцах. Эта особенность вызвала большой рост популярности конфокальных микроскопов. Освещение достигается путем сканирования одного или нескольких фокусированных лучей света, обычно от лазера. Изображения, полученные путем сканирования образца таким образом, называются оптическими сечениями.
Рис. 3. Интернет: 5fan, 5fan.ru, 2018
Мультифотонная микроскопия схожа с конфокальной и обеспечивает четкие преимущества для трехмерной визуализации [6]. Она хорошо подходит для визуализации живых клеток, особенно в интактных тканях, таких как срезы мозга, эмбрионы, а так же целые органы или небольшие организмы. Эффективная чувствительность флуоресцентной микроскопии, особенно при работе с толстыми образцами, как правило, ограничена вспышкой без фокуса. Это ограничение значительно сокращается в конфокальном микроскопе, с помощью конфокального отверстия для отклонения фоновой флуоресценции фокуса и получения несжатых оптических секций менее 1 микрометра. Мультифотонная микроскопия имеет преимущества: 1. Вследствие значительно меньшего поглощения тканей и клеток в ИК – области по сравнению с УФ, уменьшается повреждение живых клеток фотоиндуцированными процессами. 2. Достигается большая глубина проникновения излучения в биологические объекты. 3. Отсутствует возбуждение и выцветание флуорохромов вне фокального микрообъема, поэтому конфокальная диафрагма не требуется.
Эпоха, когда оптическая микроскопия была чисто описательным инструментом прошла. В настоящее время формирование оптического изображения является лишь первым шагом к анализу данных. Микроскоп выполняет этот первый шаг в сочетании с электронными детекторами, процессорами изображений и устройствами отображения, которые можно рассматривать как расширения системы формирования изображения. Компьютеризированное управление фокусом, сценическим положением, оптическими компонентами, ставнями, фильтрами и детекторами широко распространено и позволяет проводить экспериментальные манипуляции, которые невозможны для человека при использовании механических микроскопов. Возрастающее применение электрооптики в флуоресцентной микроскопии привело к созданию оптических пинцетов, способных манипулировать субклеточными структурами или частицами, изображениями отдельных молекул и широким спектром сложных спектроскопических приложений.
Бактериологические методы
В соответствии с современными программами ВОЗ, основой выявления туберкулёза за рубежом считают проведение микроскопии мазков мокроты, полученной от кашляющих больных, обратившихся к врачам общей практики; мазки окрашивают по Цилю-Нильсену. Эта методика входит в отечественный поликлинический и клинический минимум обследования пациента, выделяющего мокроту. В 1995 г. Минздравмедпром России в приказе № 8 «О развитии и совершенствовании деятельности лабораторной клинической микробиологии (бактериологии) лечебно-профилактических учреждений» подтвердил эту обязанность клинико-диагностических лабораторий. Обязательное бактериологическое исследование мокроты на М. tuberculosis должно быть организовано для нетранспортабельных больных, больных хроническими заболеваниями органов дыхания и мочевыводящей системы, а также для работников неблагополучных по туберкулёзу животноводческих хозяйств. Этот старейший метод полностью сохраняет свое значение вследствие доступности для практических клинико-диагностических лабораторий, низкой стоимости и быстроты выполнения.
Микобактерии туберкулёза имеют вид тонких, слегка изогнутых палочек различной длины с утолщениями на концах или посередине, располагаются группами и поодиночке (рисунок 1,а) Окрашенные по Цилю-Нильсену мазки микроскопируют с иммерсионной системой не менее 10 мин.
Люминесцентная микроскопия
Метод основан на проникновении в микробную клетку карболового производного флюоресцентного красителя (аурамина, родамина). При окраске флюоресцентным красителем аурамином-родамином микобактерии можно видеть при неиммерсионном 100-кратном увеличении. Более точен результат при окраске по Цилю-Нильсену карболфуксином и иммерсионной микроскопии при 1000-кратном увеличении. Именно окраска мазка по Цилю-Нильсену рекомендована при применении технологий DOTS. Микобактерии в этом случае выглядят светящимися желтыми палочками (рисунок 1, б). Метод имеет неоспоримые преимущества, так как позволяет при меньшем увеличении микроскопа просмотреть фактически весь мазок, так же этот метод экономически более эффективен, так как уменьшается время, затрачиваемое на просмотр мазков.
К недостаткам метода ЛМ следует отнести значительно более высокую стоимость люминесцентного микроскопа, при процедуре окрашивания- соблюдение и коррекция pH мазка, а также освобождение микобактерий в диагностическом материале (особенно в мокроте) от окружающей их слизи, которая препятствует проникновению флуоресцентного красителя в микробную клетку. Поэтому нецелесообразно использование ЛМ для нативной мокроты, но применять этот метод рекомендуется при исследовании мазков, приготовленных после центрифугирования из осадка материала, обработанного для культурального исследования и нейтрализованного после деконтаминации. Поэтому метод ЛМ следует применять в бактериологических лабораториях, где культуральное и микроскопическое исследование может быть произведено из одной и той же порции диагностического материала.
Другим признаком туберкулёза является присутствие в препарате так называемых эпителиоидных клеток, из которых и развиваются клетки Лангханса. Это происходит при увеличении количества ядер без разделения цитоплазмы, которая только увеличивается в размерах (рисунок 1, г).
Микроскопия позволяет быстро получить результат, но обладает низкой чувствительностью и специфичностью, невозможностью дифференциации кислотоустойчивых микобактерий.
Рисунок 1
Культуральный метод
Наиболее распространенным методом выявления микобактерий туберкулеза в нашей стране является культуральный метод. Это «золотой стандарт» бактериологической диагностики туберкулеза, так как чувствительность метода существенно выше микроскопического и дает возможность получить чистую культуру микобактерий для её последующей идентификации и исследования лекарственной устойчивости. Этот метод дает положительные результаты при наличии в исследуемом материале от 20 до 100 жизнеспособных микробных клеток в 1 мл. Однако он трудоемок и длителен в связи с тем, что микобактерии туберкулеза растут очень медленно и их обнаружение может быть зарегистрировано только через 3 недели культивирования.
Следует отметить, что в связи с высокой избирательностью различных штаммов микобактерий и потребностью в полноценных белках до сих пор нет универсальной питательной среды, способной заменить все остальные. В Приказе № 109МЗ РФ для посева диагностического материала на МБТ рекомендуется использовать по одной пробирке международной питательной среды Левенштейна-Йенсена и Финна-2. Однако практика показывает, что кроме указанных сред целесообразно использовать и какую-либо из дополнительных, а посев на три пробирки питательной среды также повышает эффективность культуральной диагностики.
Для полноценной культуральной диагностики туберкулеза необходимо иметь соответствующие помещения и оборудование. Особенно важно наличие центрифуги и антиаэрозольной защитой и способностью обеспечить ускорение 3000g. А также шкафов биологической безопасности для предотвращения внутрилабораторного инфицирования.
Системы BACTEC
Из перечисленных автоматизированных систем наиболее эффективна в настоящее время система BACTEC MGIT 960BD. Флаконы MGIT с жидкой питательной средой 7Н9 содержат в придонной части под силиконом флуоресцентный индикатор, «погашенный» высокими концентрациями кислорода. При наличии роста микобактерий в процессе поглощения кислорода индикатор начинает светиться, регистрация флуоресценции в сисиеме BACTEC MGIT производится автоматически. Использование флаконов MGIT возможно и «вручную», тогда регистрацию свечения производят с помощью трансиллюминатора на флаконах MGIT составляет 11 суток.
Так называемые дефектные по клеточной стенке L-формы микобактерий и других инфекционных патогенов являются результатом изменчивости и основным видом персистирования, то есть переживания в неблагоприятных условиях. Посев на L-формы особенно эффективен при внелегочном туберкулезе, поскольку вегетация МБТ в очагах ВЛТ при повышенном ацидозе и анаэробиозе приводит к снижению их жизнеспособности и ферментативной активности.
Диагноз не может быть поставлен только на основании выявления L-форм микобактерий, но их обнаружение, особенно при верификации методом ПЦР, является весомым аргументом в пользу туберкулезной природы заболевания. В очагах внелегочного туберкулеза наблюдается ранняя L-трансформация микобактерий, поэтому их обнаружение позволяет поставить диагноз на начальных стадиях заболевания.