DONKERVELDMICROSCOOP: KENMERKEN, ONDERDELEN, FUNCTIES - BIOLOGIE - 2025

De donkerveldmicroscoop is een speciaal optisch instrument dat in bepaalde laboratoria wordt gebruikt. Dit is het resultaat van een wijziging in de helderveldmicroscopie. Donkerveldmicroscopie kan worden bereikt door trans-belichting of door epi-belichting.

De eerste is gebaseerd op het blokkeren van de lichtstralen die de condensor rechtstreeks bereiken, door het gebruik van apparaten die tussenkomen voordat de lichtstralen de condensor bereiken.

Donkerveldmicroscoop / Treponemen gezien in donkerveldmicroscopen. Bron: Dietzel65 / Judith Miklossy, Sandor Kasas, Anne D Zurn, Sherman McCall, Sheng Yu en Patrick L McGeer

Het donkere veld met doorgelaten licht maakt het mogelijk om de structuren te accentueren, waardoor extreem dunne deeltjes kunnen worden waargenomen. Structuren worden gezien met enige breking of helderheid op een donkere achtergrond.

Terwijl het epi-verlichtingseffect wordt bereikt met invallend of schuin licht. In dit geval moet de microscoop zijn uitgerust met een speciaal sikkelvormig filter.

Bij invallend licht worden de waargenomen constructies gekenmerkt door een visueel effect in hoog reliëf. Deze eigenschap maakt het mogelijk om de randen van de zwevende deeltjes te accentueren.

In tegenstelling tot helderveldmicroscopie is donkerveldmicroscopie vooral nuttig voor het visualiseren van fresco-objectglaasjes met zwevende deeltjes, zonder enige kleuring.

Het heeft echter verschillende nadelen, waaronder dat het niet kan worden gebruikt voor droge preparaten of gekleurde preparaten. Het heeft geen goede resolutie. Bovendien, om een ​​goed beeld te garanderen, kan de numerieke apertuur van de objectieven niet groter zijn dan die van de condensor.

kenmerken

De samenstelling van de donkerveldmicroscoop vertoont belangrijke wijzigingen met betrekking tot het heldere veld, aangezien de fundamenten van beide microscopieën tegengesteld zijn.

Terwijl in het heldere veld de lichtstralen geconcentreerd zijn zodat ze direct door het monster gaan, worden in het donkere veld de stralen verstrooid zodat alleen de schuine stralen het monster bereiken. Deze worden vervolgens door hetzelfde monster verspreid, waardoor het beeld naar het doel wordt verzonden.

Als je zou focussen op een objectglaasje zonder een monster, zou een donkere cirkel worden waargenomen, aangezien er zonder een monster niets het licht naar het objectief verstrooit.

Om het gewenste effect in het gezichtsveld te verkrijgen, is het gebruik van specifieke condensors vereist, evenals diafragma's die helpen bij het regelen van de lichtstralen.

In een donker gezichtsveld lijken de elementen of deeltjes in suspensie helder en brekend, terwijl de rest van het veld donker is, wat een perfect contrast oplevert.

Bij gebruik van schuin of invallend licht wordt een randeffect met hoog reliëf verkregen in de waargenomen structuren.

Delen van de donkerveldmicroscoop

Bron: amazon.com

-Mechanisch systeem

Buis

Het is het apparaat waardoor het beeld dat door het objectief wordt gereflecteerd en vergroot, zich verplaatst totdat het het oculair of de oculairs bereikt.

Roeren

Het is de ondersteuning waar de verschillende doelstellingen zich bevinden. De doelen zijn niet vast, ze kunnen worden verwijderd. De revolver kan zo worden gedraaid dat het doel kan worden gewijzigd wanneer de operator het nodig heeft.

Macro schroef

Deze schroef wordt gebruikt om het preparaat te focussen, het wordt naar voren of achteren bewogen om het preparaat dichter bij of verder van het doel te brengen, en de beweging is grotesk.

Micrometerschroef

De micrometerschroef wordt naar voren of naar achteren bewogen om het specimen dichter naar of verder van het doel te verplaatsen. De micrometrische schroef wordt gebruikt voor zeer fijne of delicate bewegingen, bijna onmerkbaar. Het is degene die de ultieme focus bereikt.

Plaat

Het is de steun waar het preparaat op het objectglaasje zal rusten. Het heeft een centrale opening waar de lichtstralen doorheen gaan. Wanneer de macro- en micrometerschroeven worden verplaatst, gaat het podium omhoog of omlaag, afhankelijk van de beweging van de schroef.

De auto

Met de slede kan het hele monster met het objectief worden verplaatst. De toegestane bewegingen zijn heen en weer en vice versa, en van links naar rechts en vice versa.

Tang vasthouden

Deze bevinden zich op het podium, zijn gemaakt van metaal en zijn bedoeld om de glijbaan vast te houden om te voorkomen dat deze tijdens observatie wegrolt. Het is belangrijk dat het monster gefixeerd blijft terwijl het wordt geobserveerd. De bevestigingsmiddelen hebben precies de juiste maat om de dia te ontvangen.

Arm of handvat

De arm verbindt de buis met de basis. Het is de plaats waar de microscoop moet worden vastgehouden wanneer deze van de ene naar de andere kant wordt verplaatst. Met de ene hand wordt de arm vastgepakt en met de andere hand de basis.

Basis of voet

Zoals de naam al aangeeft, is het de basis of ondersteuning van de microscoop. Dankzij de basis kan de microscoop gefixeerd en stabiel op een vlakke ondergrond blijven staan.

-Optisch systeem

doelen

Ze zijn cilindrisch van vorm. Ze hebben onderaan een lens die het beeld vergroot dat uit het monster komt. De objectieven kunnen verschillende vergrotingen hebben. Voorbeeld: 4,5x (vergrootglas), 10x, 40x en 100x (immersieobjectief).

Het immersieobjectief wordt zo genoemd omdat het de plaatsing van een paar druppels olie tussen het objectief en het monster vereist. De anderen worden droge doelen genoemd.

De objectieven zijn bedrukt met de kenmerken die ze hebben.

Voorbeeld: merk van de fabrikant, veldkrommingcorrectie, aberratiecorrectie, vergroting, numerieke apertuur, speciale optische eigenschappen, immersiemedium, buislengte, brandpuntsafstand, dekglaasdikte en codering kleur.

De lenzen hebben een frontlens onderaan en een achterlens bovenaan.

Oculairs

Oude microscopen zijn monoculair, dat wil zeggen, ze hebben maar één oculair, en moderne microscopen zijn verrekijkers, dat wil zeggen, ze hebben twee oculairs.

De oculairs zijn cilindrisch en hol van vorm. Deze hebben binnenin convergerende lenzen die het virtuele beeld dat door de lens wordt gecreëerd, vergroten.

Het oculair sluit aan op de buis. Dit laatste zorgt ervoor dat het door het objectief uitgezonden beeld het oculair bereikt, waardoor het opnieuw wordt vergroot.

Het oculair in het bovenste deel bevat een lens die een oculair wordt genoemd en in het onderste deel bevindt zich een lens die een collector wordt genoemd.

Het heeft ook een diafragma en afhankelijk van waar het zich bevindt, heeft het een naam. Degenen die zich tussen beide lenzen bevinden, worden Huygens-oculair genoemd en als het zich na de 2 lenzen bevindt, wordt het Ramsden-oculair genoemd. Hoewel er nog veel meer zijn.

De vergroting van het oculair varieert tussen 5x, 10x, 15x of 20x, afhankelijk van de microscoop.

Het is door het oculair of de oculairs dat de operator het monster kan zien. Sommige modellen hebben een ring op het linker oculair die beweegbaar is en waarmee het beeld kan worden aangepast. Deze verstelbare ring wordt een dioptrie-ring genoemd.

-Verlichtingssysteem

Lamp

Het is de verlichtingsbron en bevindt zich aan de onderkant van de microscoop. Het licht is halogeen en wordt van onder naar boven uitgestraald. Over het algemeen is de lamp die microscopen hebben 12 V.

Diafragma

Het diafragma van donkerveldmicroscopen heeft geen iris; in dit geval voorkomt dit dat de stralen afkomstig van de lamp het monster rechtstreeks bereiken, alleen de schuine stralen zullen het monster raken. De bundels die worden verspreid door de structuren die in het monster aanwezig zijn, zullen het doel passeren.

Dit verklaart waarom structuren er helder en licht uitzien in een donker veld.

Condensor

De condensor van een donkerveldmicroscoop verschilt van die van een helderveld.

Er zijn twee soorten: refractieve condensatoren en reflectiecondensatoren. De laatste is op zijn beurt verdeeld in twee categorieën: paraboloïden en cardioïden.

Refractie condensatoren

Dit type condensor heeft een schijf die is geplaatst om lichtstralen te breken, deze kan zich boven de voorste lens of aan de achterkant bevinden.

Het is heel gemakkelijk om een ​​condensator van dit type te improviseren, aangezien het voldoende is om voor de frontlens van de condensor een schijf van zwart karton te plaatsen die kleiner is dan de lens (diafragma).

Met deze tip kan een helderveld-lichtmicroscoop worden omgezet in een donkerveldmicroscoop.

Reflectiecondensatoren

Ze worden gebruikt door stereoscopische microscopen. Er zijn twee soorten: paraboloïden en cardioïden.

• Paraboloïden: ze hebben een soort kromming die paraboloïden wordt genoemd vanwege hun gelijkenis met een parabool. Dit type condensor wordt veel gebruikt bij de studie van syfilis, omdat het de Treponemen kan observeren.
• Cardioïde : de kromming van de condensor is vergelijkbaar met een hart, vandaar de naam "cardioïde", de gelijknamige condensor. Het heeft een diafragma dat verstelbaar is.

Kenmerken

-Het wordt gebruikt om de aanwezigheid van Treponema pallidum in klinische monsters te onderzoeken.

-Het is ook nuttig om Borrelia's en Leptospira's te observeren.

-Het is ideaal voor het observeren van het in vivo gedrag van cellen of micro-organismen, zolang het niet nodig is om specifieke structuren te detailleren.

-Het is ideaal om de capsule of de wand van micro-organismen te markeren.

Voordeel

-Dark field microscopen met een refractieve condensor zijn goedkoper.

-Het gebruik ervan is erg handig bij een vergroting van 40x.

-Ze zijn ideaal voor het observeren van monsters met een brekingsindex die vergelijkbaar is met het medium waarin ze worden gevonden. Bijvoorbeeld cellen in kweek, gist of beweeglijke bacteriën zoals spirocheten (Borrelias, Leptospiras en Treponemas).

-De cel kan in vivo worden waargenomen, waardoor het gedrag kan worden geëvalueerd. Bijvoorbeeld Brownse beweging, beweging door flagella, beweging door emissie van pseudopoden, proces van mitotische deling, uitkomen van larven, ontluiken van gisten, fagocytose, onder anderen.

-Hiermee kunnen de randen van de structuren worden benadrukt, bijvoorbeeld de capsule en de celwand.

-Het is mogelijk om gedesaggregeerde deeltjes te analyseren.

-Het gebruik van kleurstoffen is niet nodig.

Nadelen

-Speciale aandacht moet worden besteed aan het monteren van de preparaten, want als ze te dik zijn, zal dit niet goed worden waargenomen.

-De resolutie van de afbeeldingen is laag.

-Dark field microscopen die refractieve condensors gebruiken, hebben een zeer laag percentage helderheid.

-Om de beeldkwaliteit met een immersieobjectief (100x) te verbeteren, is het noodzakelijk om de numerieke apertuur van de objectieven te verkleinen en zo die van de verlichtende kegel te vergroten. Hiervoor is de opname van een extra diafragma dat de numerieke apertuur van het objectief kan regelen essentieel.

-U kunt geen droge preparaten of gekleurde preparaten visualiseren, tenzij het vitale kleurstoffen zijn.

-Het staat de visualisatie van bepaalde structuren niet toe, vooral interne.

-Microscopen met donkere velden zijn duurder.

Referenties

1. "Donkerveldmicroscoop." Wikipedia, de gratis encyclopedie. 26 augustus 2018, 00:18 UTC. 30 juni 2019, 01:06
2. Agudelo P, Restrepo M, Moreno N. Diagnose van leptospirose uit bloedmonsters en kweek door observatie onder een donkerveldmicroscoop. Biomedisch. 2008; 28 (1): 7-9. Beschikbaar vanaf: scielo.org
3. Rodríguez F. Soorten optische microscopen. Klinische en biomedische laboratoriumblog. Beschikbaar op: franrzmn.com
4. Wikipedia-bijdragers. Donkerveldmicroscopie. Wikipedia, de gratis encyclopedie. 19 oktober 2018, 00:13 UTC. Beschikbaar op: wikipedia.org
5. Bhatia M, Umapathy B, Navaneeth B.Een evaluatie van donkerveldmicroscopie, cultuur en commerciële serologische kits bij de diagnose van leptospirose. Indian J Med Microbiol. 2015; 33 (3): 416-21. Beschikbaar in: nlm.nih.gov