Observation af bakterier bør foretages ved hjælp af et optisk mikroskop
Som et præcisionsinstrument til at forstørre og observere objekter kan optiske mikroskoper observere forskellige typer prøver. Brugere i industrier som mikrobiel forskning, planteforskning og dyreforskning skal se niveauet af bakteriel størrelse. Derfor, når man observerer sådanne prøver, hvilken slags mikroskop skal man bruge? Denne artikel giver en detaljeret analyse.
Svaret på dette spørgsmål kan diskuteres ud fra aspekter som størrelsen af den bakterielle krop, opløsningen af det menneskelige øje og mikroskop.
1. Størrelsen af bakterielegemer er generelt i mikrometerskalaen, idet man tager Escherichia coli som et eksempel: længden er omkring 1um og bredden er omkring 0.5um.
2. Opløsning refererer til den lille afstand mellem to objektpunkter, der tydeligt kan skelnes.
Opløsningen af et mikroskop refererer til den lille afstand mellem to objektpunkter, der tydeligt kan skelnes efter at være blevet forstørret og afbildet af mikroskopet.
Et instruments opløsning refererer til dets evne til at give mikrostrukturinformation om det målte objekt. Jo højere opløsning, desto mere detaljerede er oplysningerne. Forstærkningen ud over forstærkningsgrænsen kaldes ugyldig forstærkning, som ikke kan give mere detaljerede oplysninger om strukturen.
3. Opløsningen af det menneskelige øje er 0.1 mm, hvilket betyder, at under tilstrækkeligt lys og en afstand på 1 fod er den mindste afstand, som det menneskelige øje kan skelne mellem to punkter, 0.1 mm .
4. For at se tilstedeværelsen af bakterier skal forstørrelsen være mindst 0.1 mm ÷ 0.5um=1000 ÷ 5=200 gange. Men ved denne forstørrelse er de bakterier (Escherichia coli) der ses kun en lille prik, og for at se mere detaljeret strukturel information er det nødvendigt at øge forstørrelsen af mikroskopet.
5. Opløsningen af et almindeligt optisk mikroskop er begrænset af bølgelængden af synligt lys (390-770nm) og overstiger generelt ikke 1000 gange, hvilket er forstærkningsgrænsen for et almindeligt optisk mikroskop. Forstørrelse på mere end 1000 gange kan ikke give mere detaljerede strukturelle oplysninger, som er inden for rammerne af ineffektiv forstærkning.
6. Forstørrelsen af et elektronmikroskop kan nå 800.000 gange, og dets grundlæggende princip er det samme som et almindeligt optisk mikroskop, der genererer kortbølgelængde elektronbølger gennem højt tryk.
Ved at zoome ind 400 gange (10x, 40x) kan du næsten ikke se bakterier, men de er kun på størrelse med en nålespids, som små prikker. Generelt zoomer vi stadig ind til 1000 gange (10x, 100x) til observation, og på dette tidspunkt kan bakteriernes udseende stadig tydeligt ses, selv efter speciel farvning af flageller. Forstørrelse 1000 gange kræver brug af en olielinse. Den såkaldte olielinse refererer til at tabe en dråbe cederolie mellem objektivlinsen og dækglasset. Lysbrydningsindekset for cederolie er højere end luftens, så en større forstørrelse kan bruges.
10x og 40x indikerer, at objektivet er forstørret med 10x og 40x. Forstørrelsen af okularet ganges med forstørrelsen af objektivlinsen for at opnå den totale forstørrelse af dette mikroskop. Okularet og objektivlinsen på et high school-mikroskop kan udskiftes, og okularet er normalt 5x eller 10x. Okularet på et lille mikroskop er normalt kun 10x, og det er blevet undersøgt for E. coli, Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis og Bacillus megaterium (bruges til at observere sporer).
