Penemuannya berasal dari abad ke-14 hingga seni lensa kacamata Italia.
Teknologi ini diambil oleh pembuat lensa Belanda Hans dan Zacharias Janssen pada tahun 1590 untuk membuat mikroskop pertama dengan menempatkan dua lensa dalam sebuah tabung.
Pada tahun 1675, Anton van Leeuwenhoek menggunakan mikroskop sederhana dengan lensa tunggal untuk memeriksa darah secara detail dan menjadi orang pertama yang mendeskripsikan sel, sel darah merah yang membawa oksigen ke seluruh tubuh.
Selama berabad-abad, mikroskop sangat penting untuk pengembangan penelitian imunologi, tetapi mungkin momen paling formatif datang pada tahun 1878 ketika Paul Ehrlich, seorang ilmuwan muda dari Strzelin di Polandia, menjelaskan dalam tesis doktoralnya tentang penemuan konstituen baru darah yang dia disebut sel mast.
Dia menemukan bahwa granula protoplasma dari apa yang dianggap hanya sel plasma dapat dibuat terlihat di bawah mikroskop dengan menambahkan pewarna alkali.
Dia pikir sel-sel berbutir ini adalah tanda nutrisi yang baik, oleh karena itu dia menamainya dengan kata Jerman untuk makanan penggemukan hewan yang disebut Mast.
Faktanya, dengan bantuan mikroskopnya, Ehrlich menemukan jenis sel kunci yang dimiliki sistem kekebalan manusia, yang pertama dari banyak.
Sel mast sekarang diketahui melepaskan histamin dan zat lain selama reaksi inflamasi dan alergi.
Ketertarikan Ehrlich pada pewarna mikroskopis yang dapat mewarnai jaringan secara berbeda juga membuatnya menjadi orang pertama yang membedakan antara limfosit dan leukosit, dua kelompok utama sel darah putih, unsur penting dalam sistem kekebalan.
Karyanya menghasilkan Hadiah Nobel pada tahun 1908 sebagai pengakuan atas karyanya di bidang imunologi dan dalam kuliah penerimaannya dia mengakui pentingnya mikroskop dalam memahami kehidupan.
Selanjutnya, kemajuan lain dalam pelabelan, seperti imunofluoresensi, dan dalam teknologi mikroskopis, seperti mikroskop elektron dan mikroskop pemindaian, bahkan lebih menjelaskan cara kerja kompleks sistem kekebalan.
Mikroskop adalah instrumen yang menghasilkan gambar objek kecil yang diperbesar, memungkinkan pengamat melihat struktur kecil dari jarak yang sangat dekat pada skala yang nyaman untuk pemeriksaan dan analisis.
Mikroskop dapat memberikan gambar dinamis (seperti pada instrumen optik konvensional) atau gambar statis (seperti pada mikroskop elektron pemindaian).
Daya pembesar mikroskop adalah ekspresi dari berapa kali objek yang diperiksa tampak diperbesar dan merupakan hubungan tak berdimensi.
Biasanya dinyatakan dalam bentuk 10 × (untuk gambar yang diperbesar 10 kali).
Resolusi mikroskop adalah ukuran detail terkecil dari objek yang dapat diamati.
Resolusi dinyatakan dalam satuan linier, biasanya mikrometer (μm).
Jenis-jenis mikroskop
Jenis mikroskop yang paling umum adalah mikroskop cahaya atau cahaya, di mana lensa kaca digunakan untuk membentuk gambar.
Mikroskop optik bisa sederhana, terdiri dari lensa tunggal, atau senyawa, terdiri dari beberapa komponen optik dalam satu garis.
Kaca pembesar genggam dapat memperbesar dari 3 hingga 20 ×. Mikroskop lensa tunggal sederhana dapat memperbesar hingga 300 × dan mampu menampilkan bakteri.
Sedangkan mikroskop majemuk dapat memperbesar hingga 2.000 ×.
Mikroskop sederhana dapat memiliki resolusi hingga 1 mikrometer (μm, sepersejuta meter), mikroskop majemuk dapat memiliki resolusi hingga sekitar 0,2 m.
Mikroskop majemuk disebut juga mikroskop cahaya.
Ada mikroskop alternatif lain seperti mikroskop medan gelap. Dengan mikroskop jenis ini Anda dapat melihat objek terang dengan latar belakang gelap.
Ini digunakan untuk pengamatan spirochetes hidup.
Mikroskop kontras fase dapat dengan jelas menunjukkan organisme hidup dan tidak ternoda dan struktur seluler internal seperti mitokondria, lisosom dan badan Golgi dapat diamati.
Dalam mikroskop fluorescent, seseorang menggunakan sinar ultraviolet sebagai sumber cahaya.
Gambar yang menarik dapat ditangkap dengan fotografi melalui mikroskop, teknik yang dikenal sebagai fotomikrografi.
Sejak abad ke-19, ini telah dilakukan dengan film, tetapi sekarang pencitraan digital banyak digunakan.
Beberapa mikroskop digital telah mengeluarkan lensa mata dan memberikan gambar langsung di layar komputer.
Jenis mikroskop lainnya menggunakan sifat gelombang dari berbagai proses fisik.
Mikroskop elektron transmisi memiliki kekuatan perbesaran lebih dari 1.000.000 × dimana sumber energi yang digunakan adalah berkas elektron.
Mikroskop elektron transmisi membentuk gambar spesimen tipis.
Mikroskop elektron pemindaian, yang menciptakan gambar pantulan yang ditinggikan pada spesimen berkontur, umumnya memiliki resolusi lebih rendah daripada mikroskop elektron transmisi.
Tapi itu bisa menunjukkan permukaan padat dengan cara yang tidak bisa dilakukan mikroskop elektron konvensional.
Ada juga mikroskop yang menggunakan laser, suara, atau sinar-X.
Mikroskop tunneling, yang dapat membuat gambar atom, dan mikroskop elektron pemindaian lingkungan, yang menghasilkan gambar menggunakan elektron dari spesimen dalam lingkungan gas, menggunakan efek fisik lain yang memperluas jenis objek yang dapat diperiksa.
Beberapa jenis mikroskop tersedia untuk digunakan di laboratorium mikrobiologi.
Mikroskop memiliki berbagai aplikasi dan modifikasi yang berkontribusi terhadap kegunaannya.
Komponen mikroskop
Rol mesin tulis
Platform tetap dengan bukaan di tengah memungkinkan cahaya melewati dari sumber yang diterangi ke bawah ke sistem lensa di atas panggung.
Platform ini menyediakan permukaan untuk penempatan slide dengan spesimennya di atas bukaan tengah.
Selain tahap tetap, sebagian besar mikroskop memiliki tahap mekanis yang dapat dipindahkan secara vertikal atau horizontal menggunakan kontrol penyesuaian.
Mikroskop yang kurang canggih memiliki klip pada panggung tetap, dan penggeser harus diposisikan secara manual di atas bukaan tengah.
penerangan
Beberapa mikroskop dilengkapi dengan sumber cahaya built-in untuk memberikan penerangan langsung.
Lainnya dilengkapi dengan cermin; satu sisi datar dan sisi lainnya cekung.
Sumber cahaya eksternal, seperti lampu, ditempatkan di depan cermin untuk mengarahkan cahaya ke sistem lensa.
Sisi datar cermin digunakan untuk cahaya buatan dan sisi cekung untuk sinar matahari.
Kondensator
Kondensor terletak di bawah panggung dan memiliki set lensa yang memusatkan cahaya yang melewati dari sumber cahaya ke sistem lensa.
Kondensor dilengkapi dengan diafragma iris, rana yang dikendalikan tuas yang digunakan untuk mengatur jumlah cahaya yang masuk ke sistem lensa.
Tabung
Tabung terletak di atas panggung dan melekat pada lengan mikroskop.
Dalam struktur ini adalah sistem lensa yang memperbesar preparasi atau sampel.
Di ujung atas tabung adalah lensa okuler. Bagian bawah terdiri dari revolver bergerak yang berisi lensa objektif.
Dan itu memungkinkan rotasi tujuan dari posisi bidak yang terletak di pembukaan panggung.
Tabung bodi dapat dinaikkan atau diturunkan dengan bantuan tombol penyesuaian kasar dan halus yang terletak di atas atau di bawah panggung, tergantung pada jenis dan merek instrumen.
Prinsip-prinsip teoritis mikroskop
Untuk menggunakan mikroskop secara efisien dan dengan sedikit frustrasi, seseorang harus memahami prinsip-prinsip dasar mikroskop: perbesaran, resolusi, bukaan numerik, iluminasi, dan fokus.
Meningkatkan
Memperbesar atau memperbesar sampel adalah fungsi dari sistem dua lensa; lensa okuler terletak di lensa okuler dan lensa objektif terletak di bagian hidung yang berputar.
Lensa ini dipisahkan oleh tabung dari tubuh.
Lensa objektif lebih dekat ke spesimen, menghasilkan bayangan sebenarnya yang diproyeksikan ke atas pada bidang fokus dan kemudian diperbesar oleh lensa okuler untuk menghasilkan bayangan akhir.
Mikroskop yang paling umum digunakan dilengkapi dengan penutup hidung objektif yang berisi empat lensa yang memiliki tingkat perbesaran yang berbeda.
Ketika ini digabungkan dengan perbesaran lensa okuler, perbesaran linier total sampel diperoleh.
Resolusi
Meskipun penskalaan itu penting, perlu dicatat bahwa penskalaan tak terbatas tidak mungkin dilakukan.
Cukup dengan meningkatkan daya pembesar lensa atau menggunakan lensa tambahan, karena lensa dibatasi oleh sifat yang disebut daya pisah.
Menurut definisi, resolvabilitas adalah kemampuan lensa untuk menampilkan dua objek yang berdekatan sebagai entitas diskrit.
Ketika lensa tidak dapat membedakan, yaitu, ketika dua objek muncul sebagai satu, ia kehilangan resolusi.
Resolusi lensa akan tergantung pada panjang gelombang cahaya yang digunakan dan bukaan numerik.
Apertur numerik didefinisikan sebagai fungsi diameter lensa objektif dalam kaitannya dengan panjang fokusnya.
Ini berlipat ganda dengan penggunaan kapasitor gardu; yang menerangi objek dengan sinar cahaya yang melewati spesimen secara miring, serta langsung.
Semakin pendek panjang gelombang, semakin tinggi daya pisah lensa.
Oleh karena itu, panjang gelombang pendek dari spektrum elektromagnetik lebih cocok daripada panjang gelombang yang lebih panjang dalam hal bukaan numerik.
Namun, seperti halnya perbesaran, daya pisah juga memiliki batas.
Hubungan antara panjang gelombang dan bukaan numerik hanya berlaku untuk daya pisah yang lebih tinggi ketika sinar cahaya sejajar.
Oleh karena itu, daya pisah tergantung pada faktor lain, indeks bias.
Ini adalah kekuatan lentur cahaya yang melewati udara dari kaca geser ke lensa objektif.
Indeks bias udara lebih rendah dari kaca, dan ketika sinar cahaya melewati kaca dan meluncur ke udara, mereka dibelokkan atau dibiaskan sehingga tidak melewati lensa objektif.
Ini akan menyebabkan hilangnya cahaya, yang akan mengurangi bukaan numerik dan menurunkan kemampuan resolusi lensa objektif.
Hilangnya cahaya yang dibiaskan dapat dikompensasikan dengan menempatkan minyak mineral, yang memiliki indeks bias yang sama seperti kaca, antara kaca objek dan lensa objektif.
Dengan cara ini, terjadi penurunan pembiasan cahaya dan lebih banyak sinar masuk langsung ke lensa objektif, menghasilkan gambar yang hidup dengan resolusi tinggi.
penerangan
Pencahayaan yang efektif diperlukan untuk perbesaran yang efisien dan daya pisah.
Karena intensitas siang hari adalah variabel yang tidak terkontrol, cahaya buatan dari lampu tungsten adalah sumber cahaya yang paling umum digunakan dalam mikroskop.
Cahaya melewati kondensor yang terletak di bawah panggung. Kondensor berisi dua lensa yang diperlukan untuk menghasilkan aperture numerik maksimum.
Ketinggian kondensor dapat disesuaikan dengan kenop kondensor.
Selalu menjaga kondensor dekat dengan panggung, terutama saat menggunakan lensa minyak imersi.
Antara sumber cahaya dan kondensor adalah diafragma iris, yang dapat dibuka dan ditutup dengan menggunakan tuas; oleh karena itu, ia mengatur jumlah cahaya yang masuk ke kondensor.
Pencahayaan yang berlebihan dapat menggelapkan sampel karena kurangnya kontras.
Jumlah cahaya yang masuk ke mikroskop berbeda dengan setiap lensa objektif yang digunakan.
Aturan praktisnya adalah bahwa ketika perbesaran lensa meningkat, jarak antara lensa objektif dan slide, yang disebut jarak kerja, berkurang, sedangkan bukaan numerik lensa objektif meningkat.
Penggunaan dan perawatan mikroskop
Cara memindahkan mikroskop yang benar adalah dengan memegang erat lengan mikroskop dengan tangan kanan dan alas dengan tangan kiri, dan dengan lembut meletakkannya di atas meja kerja.
Ini akan mencegah tabrakan dengan furnitur dan melindungi instrumen dari kerusakan.
Setelah mikroskop akan digunakan, aturan berikut harus diperhatikan:
- Membersihkan semua sistem lensa – Sedikit debu, minyak, serat, atau bulu mata akan menurunkan efektivitas mikroskop.
- Lensa Mata: Lensa pemindaian hemat energi dan berdaya tinggi dapat dibersihkan dengan menyekanya beberapa kali dengan kain lensa.
- Kertas atau kain tidak boleh digunakan untuk membersihkan permukaan lensa: Jika lensa minyak imersi lengket, kain lensa yang dibasahi dengan metanol digunakan untuk membersihkannya.
- Jika lensa sangat kotor, dapat dibersihkan dengan xylene, namun prosedur pembersihan xylene hanya boleh dilakukan jika diperlukan. Penggunaan xylene secara konsisten dapat melonggarkan lensa.
Prosedur rutin berikut harus diikuti untuk memastikan penggunaan mikroskop yang benar dan efisien saat memfokuskan.
- Tempatkan slide mikroskop dengan sampel ke dalam klip panggung pada panggung tetap. Slide dipindahkan ke tengah spesimen di atas bukaan di panggung langsung di atas sumber cahaya.
- Putar lensa pindai atau lensa berdaya rendah ke posisinya. Sambil melihat dari samping untuk memastikan bahwa lensa tidak menyentuh spesimen, kenop fokus kasar diputar untuk memindahkan panggung sedekat mungkin ke objektif tanpa menyentuh lensa.
- Sambil melihat melalui lensa okuler, putar kenop fokus kasar dengan hati-hati, dan perlahan pindahkan panggung menjauh dari lensa sampai spesimen tidak fokus. Kenop fokus halus kemudian digunakan untuk memfokuskan dengan baik pada spesimen.
- Sumber cahaya harus disesuaikan secara teratur melalui pengaturan transformator sumber cahaya, dan diafragma iris, untuk penerangan yang optimal untuk setiap slide baru dan untuk setiap perubahan perbesaran.
- Setelah spesimen telah difokuskan dengan baik dengan lensa berdaya rendah, Anda dapat bersiap untuk melihat spesimen di bawah minyak imersi. Setetes minyak ditempatkan pada slide langsung di atas area yang akan dilihat. Putar revolver sampai target minyak imersi terkunci pada posisinya.
- Selama pemeriksaan mikroskopis organisme mikroba, selalu perlu untuk mengamati berbagai area preparasi. Hal ini dicapai dengan memindai slide tanpa aplikasi minyak imersi tambahan.