История микроскопии в России.

Большое значение в развитии микроскопии в России имела организованная при Петре I мастерская оптических приборов, воспитавшая выдающихся мастеров инструментальной оптики (семья Беляевых, Матвеев, Ремезов, изобретатель Кулибин), которые наладили изготовление всех типов микроскопов того времени. В стенах Петербургской академии наук успешно разрабатывалась и проблема борьбы с главным врагом микроскопии – хроматической абберацией. Академик Л.Эйлер теоретически показал возможность создания ахроматических линз. Академик Эпинус при непосредственном участии талантливого матера Кулибина (1874) сконструировал первый в мире ахроматический микроскоп с увеличением до 180 раз при достаточно хорошем устранении аббераций. Исключительно важную роль в пропаганде микроскопических исследовании в России сыграл М.В. Ломоносов. В «Письме о пользе стекла»(1752) он писал:

«Хоть острым взглядом нас природа одарила

Но близок оного конец имеет сила.

…………………………………………

Коль много микроскоп нам тайностей открыл

Невидимых частиц и тонких в теле жил.»

М.В.Ломоносову принадлежит неоспоримый приоритет в применении микроскопических исследований в области химии. Он ввел технические усовершенствования в конструкцию микроскопа: в частности, предложил револьверную систему, позволяющую быстро менять объективы микроскопа.

Благодаря внедрению микроскопа в практику гистологических исследований (Пуркинье и др.) во второй половине XIX века стало возможным изучения тонкого строения клеток и тканей. Так русский ученый И.Чистяков (1874) открыл кариокинез растительных клеток. П. Перемежко (1876), независимо от немецкого исследователя Флеминга, открыл и описал кариокинез животных клеток. Экспериментальные исследования М. Тереховского над простейшими организмами и блестящие исследования А. Шумлянского, описавшего микроскопическое строение почек, сыграли заметную роль в развитии представлений о структуре живых организмов.

В последующие годы вопросы теории микрокопирования разрабатывались профессором Московского университета А.И.Бабухиным и его учениками, харьковским гистологом Н. Кульчицким, московским патологоанатомом М.Никифоровым, гистологом В.Карповым и другими видными исследователями – микроскопистами.

Развитие микроскопической промышленности в больших масштабах началось после 1918 года. Большой вклад в усовершенствование микроскопов и разработку новых типов микроскопов внесли советские оптики и ученые (Д.Рождественский, С.И.Вавилов, В.П. Линник, Е.М. Брумберг,Д.Д. Максутов,А.А. Лебедев и др.)

Основные виды микроскопии, применяющиеся при изучении биологических объектов.

Современные микроскопы позволяют изучать очень тонкие детали строения клеток и тканей. Размер самой маленькой структуры, которую можно рассмотреть в микроскоп, определяется его разрешающей способностью.

Разрешающая способность микроскопа определяется тем наименьшим расстоянием (d) между двумя соседними точками (линиями) объекта, при котором эти точки видны раздельно. Чем меньше это расстояние (предел разрешения), там выше разрешающая способность микроскопа. Последняя зависит от длинны используемых световых волн. Эта зависимость выражается формулой: d=1/3L. Поскольку средняя длинна волны видимой части спектра белого света около 0,6мк, разрешающая сила обычного светового микроскопа составляет 0,2мк. При использовании более коротких ультрафиолетовых лучей разрешающая способность микроскопа повышается и составляет около 0,17мк. Большим шагом вперед в развитии техники микроскопирования является применение электронных микроскопов, разрешающая способность которых в сотни и тысячи раз превышает таковую светового микроскопа.

На сегодняшний день существуют различные типы световых микроскопов. В принципе устроены они сходно и состоят из оптических, осветительных и механических частей.

1.Механические части служат оправой для оптических и осветительных частей, а также для перемещения по отношению их к рассматриваемому объекту. Эти части представлены основанием штатива в виде подковообразной ножки, колонкой штатива (тубусодержатель), головкой тубусодержателя, тубусом, револьверной системой, столиком микроскопа, коробкой микромеханизмов (кронштейн), несущей на себе макрометрический и микрометрический винты, винт конденсора.

Макрометрический винт обеспечивает грубую подачу тубуса и служит для быстрой установки на фокус.

Микрометрический винт необходим для последующей более точной установки на фокус и дает возможность при сильных увеличениях рассматривать препарат в глубину, т.е. в разных плоскостях. При вращении макро- и микро винтов по часовой стрелке, тубус микроскопа опускается, а против часовой стрелки - поднимается.

2. Осветительные части микроскопа служат для направления света на рассматриваемый объект, для регулировки силы освещения и представлены осветительным аппаратом Аббе, включающем зеркало, вращающуюся приставку, диафрагму и конденсор.

Плосковогнутое зеркало, укрепленное в нижней части штатива, вращается вокруг своей оси. Зеркало собирает лучи света от источника света и направляет их на объект снизу. Вогнутое зеркало дает более концентрированный пучок света, потому целесообразно применять его при недостаточном освещении и при работе без конденсора.

Конденсор закреплен в неподвижной оправе и может перемещаться вверх и вниз с помощью винта, укрепленного на самой нижней части штатива. Состоит из двух линз: верхняя обращена к отверстию в столике микроскопа, нижняя к зеркалу. С помощью конденсора лучи света, направленные зеркалом на объект, концентрируются.

Ирис-диафрагма – укреплена в нижней части опоры конденсора, служит для регулирования четкости изображения, т.к. степенью её раскрытия регулируется апертура(светосила) конденсора.

3. Оптические части предназначены для получения увеличенного изображения рассматриваемого объекта.

Окуляр представлен двумя линзами, заключенными в металлическую оправу; окуляр вставляется в верхнюю часть тубуса так, чтобы изображение, даваемое объектом, совмещалось с фокальной плоскостью окуляра.

Объектив представляет собой главный элемент микроскопа, от разрешающей способности которого зависит успех исследования. Окуляр же может увеличивать только то, что дает разрешающая способность объектива. Последний состоит из трех линз, заключенных в металлическую оправу и строящих правильное изображение объекта. В отличие от окуляра, объектив обращен к исследуемому объекту (препарату). Объективы вкручиваются в гнезда револьверной системы. Нижняя линза, обращенная к рассматриваемому объекту, называется фронтальной.

Набор окуляров и объективов к микроскопу может быть разным. Наиболее часто при обычной микроскопии используются окуляры с увеличением в 7,10 и 15 раз и объективы с увеличением 8 (малый объектив), 40 (большой объектив), 90 (иммерсионный объектив). Перемножая показатели окуляра и объектива, можно определить общее увеличение микроскопа. Для получения нужного увеличения подбирают соответствующий окуляр и объектив.