میکروسکوپ آزمایشگاهی
مفهوم میکروسکوپ مبین نوعی تکنولوژی در خدمت انسان است تا قابلیت بینایی انسان را در تشخیص اجسام ریزتر ارتقاء بخشد. بسیاری از تکنیکهای میکروسکوپی درحالحاضر میتوانند ساختارهایی در مقیاس مولکولی زیر ۱۰۰نانومتر را تشخیص دهند؛ لذا روشهای پردازش بافت بهینهشده برای میکروسکوپهای معمولی ممکن است نتوانند تقاضا در مقیاس نانو را برآورده نمایند. برای مثال، تثبیت ممکن است مصنوعاتی را معرفی کند که تحت میکروسکوپ نوری معمولی نامرئی هستند؛ اما با میکروسکوپ با وضوح فوقالعادهای آشکار میشوند. در ادامه به بحث دربارۀ تفاوتها پرداخته می شود.
میکروسکوپ آزمایشگاهی چیست؟
میکروسکوپ آزمایشگاهی ابزاری است برای بررسی اشیایی که خیلی کوچکاند و با چشم غیرمسلح دیده نمیشوند. واژه میکروسکوپی علم بررسی اجسام و سازه های کوچک با استفاده از میکروسکوپ است و واژه میکروسکوپیک به معنی جسمی است که بسیار کوچک است و باید با میکروسکوپ بررسی شود.
چرا به میکروسکوپ پاتولوژی نیاز داریم؟
واژهٔ پاتولوژی را در معنای وسیع آسیبشناسی در اینجا مدنظر نداریم؛ بلکه به معنای خاص بررسی بافتها و سلولها در حوزۀ پزشکی مورد بحث است. تشخیص برخی بیماری های خونی و بیماری های سلولی بدون میکروسکوپ تقریباً غیرممکن است. میکروسکوپها به متخصصان در مشاهدۀ اینکه چگونه اجسام خارجی به سلولها حمله میکنند و چگونه سلولها در محل با آنها مقابله میکنند، کمک می کنند.
میکروسکوپها باید پاتولوژیستها را قادر سازند ناهنجاریهایی را ببینند که نمیتوانند آنها را با چشم غیرمسلح ببینند، چه ساختارهای ظریف، تفاوتهای ظریف در رنگ و یا تعداد سلولهای خاص در یک نمونه. لذا بررسیهای پاتولوژیک نیازمند میکروسکوپهایی با قابلیت های بیشتر و انتخابهای گوناگون نسبت به میکروسکوپهای معمولی هستند.
این میکروسکوپها، میکروسکوپ کشت سلولی و میکروسکوپ کشت بافت نامیده میشوند. برخی از میکروسکوپهای پیشرفته از روش دیجیتال برای مشاهدۀ سلولها و نمونهها استفاده میکنند. این تکنیک میکروسکوپی از دوربین برای ثبت تصویربرداری زیستی از تمام لایههای نمونههای زیستی استفاده میکند.
انواع میکروسکوپهای پاتولوژی
- میکروسکوپ نوری: اسب کار قدیمی و قابل اعتماد
- میکروسکوپ فلورسنت: ردیاب درخشان مولکولهای خاص
- میکروسکوپ الکترونی: کاوشگر اعماق با قدرت بزرگنمایی بینظیر
- میکروسکوپ دیجیتال: تصاویر زنده و به اشتراکگذاری آسان نتایج
یک میکروسکوپ خوب باید دارای سه ویژگی باشد:
- وضوح خوب: قدرت تفکیکپذیری به توانایی تولید تصاویر جداگانه از اشیای نزدیک به هم گفته میشود تا بتوان آنها را بهعنوان دو جسم مجزا تشخیص داد. وضوح به ضریب شکست بستگی دارد. مثلا ضریب شکست در روغن بالاتر از هواست.
- قدرت تفکیکپذیری: چشم انسان بهصورت غیرمسلح قدرت تفکیک در حدود ۰٫۲ میلیمتر (۲۰۰ میکرومتر) دارد. قدرت تفکیک میکروسکوپ نوری حدود ۰٫۲ میکرومتر است. میکروسکوپ الکترونی قدرت تفکیکی در حدود ۰٫۵ نانومتر دارد.
- کنتراست و بزرگ نمایی خوب: با رنگ آمیزی نمونه میتوان کنتراست را بهبود بخشید و بزرگ نمایی با استفاده از لنزهای مقعر حاصل میشود.
میکروسکوپ های پاتولوژیک
میکروسکوپ نوری توانایی خود را در وضوح، حجم تصویر، سرعت و کنتراست بهطور چشمگیری افزایش داده است. اکنون امکان تصویربرداری حجمی سهبعدی با وضوح بالا از معماری بافت از بافت بزرگ و ساختارهای مولکولی با وضوح نانومتری را فراهم می کند.
به نظر برخی پژوهشگران، آزمایشگاه پاتولوژی علاوه بر انواع میکروسکوپهای غیرتخصصی مثل میکروسکوپهای نوری و مرکب، باید به میکروسکوپهای تخصصی تری نیز مجهز باشند. جدا از بحث کیفیت ساخت و اختصاصاتی که میکروسکوپهایی مثل میکروسکوپهای اینورت یا میکروسکوپهای الکترونی دارند، مهم ترین ویژگی میکروسکوپهای پاتولوژیک، داشتن منبع نور فلوئورسانس است تا بتواند بر اساس انواع رنگها، تفکیک مناسبی برای تشخیص انواع سلولهای مختلف و همینطور سلولهای طبیعی و سلولهای آسیبدیده در بافتهای متفاوت فراهم سازد.
- میکروسکوپ فلورسنت: برای شناسایی مولکولهای هدف در بافتها یا سلولها بهمنظور ارزیابی وضوح فضایی و سطوح بیان آنها در بافتها و برش های سلولی مختلف استفاده میشود. همچنین بهطورمعمول در پژوهشها برای مطالعۀ مسیرهای بیوشیمیایی پیچیده و در تشخیص برای شناسایی نشانگرهای نشاندهندۀ وضعیت و پیشرفت بیماری استفاده میشود. تصویربرداری و تجزیهوتحلیل نمونههای برچسبگذاری شده با پروبهای فلورسنت که به نشانگرهای سلولی خاص متصل میشوند، با روشهای مختلف تشخیص فلورسنت بهدست می آید.
- میکروسکوپ فلورسانس و جست وجوییآنتیبادیی: درحوزۀ جستوجوی آنتیبادیی ها، اپی فلورسانس ها ومیکروسکوپهایی کانفوکال بسیار رایج هستند؛ درحالیکه تکنیکهای میکروسکوپ با وضوح فوقالعاده، مزیت وضوح بالاتری را ارائه میدهند که فراتر از حد پراش است. در تامین نیاز به شناسایی همزمان نشانگرهای متعدد در یک نمونه و درنظرگرفتن سطح بیان و موقعیت فضایی سلولی، نشانگرها به ایجاد انتخاب محصول و طراحی آزمایش برای تلاشهای چالش برانگیز کمک میکنند.
- میکروسکوپ اینورت(معکوس): در یک میکروسکوپ معکوس، منبع نور عبوری و کندانسور در بالا قرار میگیرند و نور بهسمت پایین بهسمت نمونه تابانده میشود. اهداف در زیر استیج بهسمت بالا قرار دارند. سلولها از طریق ته ظرف کشت سلولی مشاهده می شوند.
اجزای میکروسکوپ پاتولوژی
- بخش نوری: نور، مسیر را برای اکتشافات سلولی هموار میکند
- عدسیها: بزرگنمایی خیرهکننده برای دیدن آنچه پنهان است
- دیافراگم و کندانسور: کنترل نور برای تصویر واضح و دقیق
- بخش مکانیکی: صحنهی نمایش میکروسکوپی با دقت تنظیم میشود
- صحنهی میکروسکوپ: سکوی نمایش برای نمونههای ظریف
- بازوها و پیچهای تنظیم: حرکتهای ظریف برای بررسی کامل
- سیستم فوکوس: وضوحی کریستالی برای درک ریزترین جزئیات
تشخیص انواع سرطانها و تومورها با دقت بالا
میکروسکوپ نوری نقش اساسی در تشخیص بالینی و درک پاتوژنز سرطان دارد. میکروسکوپ میدان روشن معمولی برای تجسم ناهنجاری در معماری بافت و مورفولوژی هستهای استفاده میشود؛ اما اغلب از محدودیتهای زیادی رنج میبرد. بررسیها بر روی پتانسیل تکنیکهای تصویربرداری جدید برای بهبود پژوهشهای پایه و بالینی در پاتوبیولوژی تمرکز دارند.
آسیب شناسان و پژوهشگران اکنون به ابزارهای مختلف تصویربرداری برای مطالعۀ پاتوبیولوژی سرطان در وسعت و عمق دسترسی دارند. ابزارهای تصویربرداری جدید، بینشهای چشمگیر جدیدی ارائه میدهند و راههای جدیدی را برای بهبود تشخیص زودهنگام سرطان، ارزیابی ریسک شخصی و شناسایی بهترین راهکارهای درمانی باز می کنند.
میکروسکوپ فلورسانس با وضوح فوقالعاده (SR) تصویربرداری زیستی را با غلبه بر حد پراش فیزیکی برای دستیابی بهوضوح فضایی ۲۰ تا ۱۰۰ نانومتر متحول کرده است و در نتیجه امکان مشاهدۀ ساختارهای درونسلولی را فراهم میکند که در میکروسکوپ نوری معمولی نامرئی هستند. چنین پیشرفتی توسط جایزۀ نوبل در سال ۲۰۱۴ به رسمیت شناخته است.
تشخیص ساختارهای مولکولی زیر محدوده پراش
تکنیکهای مختلف میکروسکوپ فلورسانس SR، مانند میکروسکوپ بازسازی نوری تصادفی [STORM]، (فلورسانس) میکروسکوپ تعیین موقعیت فعالشده با عکس (f)PALM، میکروسکوپ کاهش انتشار تحریکشده (STED)، میکروسکوپ روشنایی ساختاریافته با وضوح فوقالعاده (SR-SIM) و میکروسکوپ انبساط اخیراً توسعهیافته، اکنون میتوانند برای تشخیص ساختارهای مولکولی زیر محدودۀ پراش محدود استفاده شوند.
شناسایی عفونتهای باکتریایی، ویروسی و قارچی
میکروسکوپ ایمونوفلورسانس بهترین روش برای تشخیص پنوموسیستیس است. روشنکنندههای فلورسنت (Calcofluor white، Blankophor یا Tinopal UNPA-GX)، که به کیتین در دیوارۀ سلولی قارچ متصل میشوند، وسیلهای سریع برای اسکن نمونهها برای هیف (نخینه)های قارچی هستند و ارزیابی مورفولوژی را افزایش می دهند.
تشخیص بیماریهای التهابی و خودایمنی
در تشخیص بیماری های خودایمنی و التهابی امروزه از روش Indirect immunofluorescence استفاده میشود. در این روش، پس از تزریق نشانگرها به بیمار و نمونهبرداری، پاتولوژیستها اقدام به بررسی سلولی تحت میکروسکوپ فلئورسانس میکنند. البته امروزه روشهای تصویربرداری دیجیتال هم بهعنوان ابزاری برای تکمیل میکروسکوپهای فلوئورسانس مطرح شده اند.
تعیین درجه و مرحلهی سرطان برای انتخاب درمان مناسب
میکروسکوپهای میدان روشن معمولی برای تجسم ناهنجاری در مرفولوژی بافت و مورفولوژی هسته به کار گرفته می شوند؛ اما اغلب از محدودیتهای زیادی رنج میبرند. تکنیکهای میکروسکوپی برای مطالعۀ روابط فضایی بین انواع مختلف سلولهای تومور و همچنین برای درک نقش سیستم ایمنی در مبارزه با سلولهای سرطانی مهم هستند. در مورد دوم، پژوهشگران برای سرعت بیشتر کشف بر تصویربرداری چندرنگ تکیه می کنند.
پیشرفتهای تکنیکی جدید امکان تصویربرداری حجمی سهبعدی با وضوح بالا از مرفولوژی بافت و ساختارهای مولکولی را با وضوح نانومتری فراهم می کنند.
تشخیص زودهنگام برای افزایش شانس موفقیت درمان
آسیب شناسان و پژوهشگران اکنون به ابزارهای مختلف تصویربرداری برای مطالعۀ پاتوبیولوژی سرطان در وسعت و عمق دسترسی دارند. بهعنوانمثال میکروسکوپ با وضوح فوق العاده( super-resolution microscopy) امروزه بینشهای جدید چشمگیری ارائه میدهد و نقش مؤثری را برای تشخیص زودهنگام سرطان، ارزیابی ریسک و شناسایی بهترین استراتژیهای درمانی باز می کند.
اصول نگهداری از میکروسکوپ آزمایشگاهی
میکروسکوپ یکی از مهمترین ابزارهای کاربردی در آزمایشگاهها به شمار میآید و معمولاً توسط چندین کاربر مشترکا استفاده میشود؛ لذا میکروسکوپها میتوانند عوامل عفونی را از یک کاربربهکاربر دیگر انتقال دهند. ازاینرو، تمیزکردن و ضدعفونی کردن میکروسکوپ بهطور منظم برای اطمینان از عملکرد بهینه میکروسکوپ و ایمنی کاربر مهم است.
هفت مرحله اساسی برای تمیز کردن اپتیک:
- ابتدا هرگونه گرد و غبار روی سطح لنز را با استفاده از لوپ بررسی کنید. اگر لوپ بهراحتی در دسترس نیست، بهسادگی از چشمی خود استفاده کنید و آن را روی سطح لنز نگه دارید تا هرگونه گرد و غبار یا آلودگی را مشاهده کنید.
- پس از بررسی، هرگونه آلودگی و گرد و غبار چسبیده به سطح را با دمنده پاک کنید.
- استفاده از کاغذ لنز برای این مرحله بهجای دستمالهای صورت، دستمالهای آزمایشگاهی یا دستمال کاغذی مهم است. دستمالهای مصرفی حاوی الیاف سست و درشتی هستند که میتوانند سطح لنز را خراش دهند یا روی لنز باقی بمانند.
- مقدار کمی مایع تمیزکنندۀ لنز یا مخلوط تمیزکننده را روی نوک کاغذ لنز قرار دهید. اتانول 70% توصیه می شود زیرا میتواند سطح را بهطور مؤثر و ایمن تمیز و ضدعفونی کند. هنگام تمیزکردن سطح لنز، مانند شکل زیر، با حرکت دایرهای از مرکز بهسمت اطراف، آن را پاک کنید.
- سطوح بزرگتر ممکن است برای استفاده از این روش بسیار بزرگ باشند. در این حالت، درحالیکه جسم را به آرامی میچرخانید و فقط لبه ها را لمس میکنید بهسادگی کاغذ لنز را روی سطح نگه دارید.
- برای تمیز کردن سطوح کندانسور و شیشه خروجی نور، یک تکه کاغذ لنز را بین انگشتان وسط و اشاره خود نگه دارید، سپس آن را تا کنید و دور انگشت اشاره خود بپیچید. در حالی که سطوح لنز را تمیز می کنید، دستمال را با انگشت شست پایین نگه دارید.
- برای اطمینان از تمیز بودن لنز، با استفاده از چشمی یا لوپ بهدنبال گرد و غبار یا باقیمانده بگردید. هنگامی که مطمئن شدید لوازم جانبی نوری شما تمیز است، فوراً جزء تمیزشده را مجدداً روی میکروسکوپ خود وصل کنید تا سیستم مرتب شود.
توجه: تجهیزات تخصصی، دقیق، حساس و بسیار گرانقیمت هستند. لذا هنگام مکانیابی در آزمایشگاه، باید به نکات زیر توجه کرد:
الف: سیستم تغذیۀ این تجهیزات باید حتماً از ثبات و پایداری مناسبی برخوردار باشد و از منبع تغذیۀ مجهز به ایمنی و کلیدهای حفظ جان استفاده شود.
ب: معمولاً میکروسکوپهای بزرگ از وزن چشمگیری برخوردارند؛ لذا توانایی سطوح برای تحمل وزن و پایداری میکروسکوپ مهم است.
ج: تراز نبودن میکروسکوپ هنگام استفاده ممکن است به برخی اعوجاجات تصویری یا مشکلات مشابه منجر شود.
د: توجه کنید وقتی میکروسکوپ استفاده نمیشود، حتماً با کاور مناسب پوشانده شده باشد.
و: دقت کنید که بالای میکروسکوپ قفسهها پایداری مناسب داشته باشند و احتمال ریختن قطعاتی از بالا یا سقف روی میکروسکوپ رفعشده باشد.
ز: محیط کار با میکروسکوپ باید از روشنایی مناسب برخوردار باشد.
قیمت میکروسکوپ آزمایشگاهی
در این دسته بندی بندی از سایت پاتالوژی شاپ لیست قیمت به روز انواع میکروسکوپ آزمایشگاهی، پاتولوژی، طبی، پزشکی قابل مشاهده است.
خرید میکروسکوپ آزمایشگاهی قوی مناسب پزشکان
برای خرید این ابزار آزمایشگاهی مانند هر وسیله آزمایشگاهی دیگری می توانید از طریق سایت تجهیزات پاتولوژی با آدرس pathologyshop اقدام کنید