Unglaubliche Technologie: Wie die mikroskopische Welt erkunden

Anmerkung der Redaktion: In dieser wöchentlichen, LiveScience erforscht wie Technologie treibt wissenschaftliche Erforschung und Entdeckung.

Seit Robert Hooke zuerst seine schöne Skizzen von vergrößerten Insekten gemacht, haben Wissenschaftler auf der ganzen Welt durch Mikroskope geguckt.

Die mikroskopische Welt bezieht sich allgemein auf Dinge, die Menschen mit bloßem Auge nicht sehen können. Aber dank Mikroskope, Wissenschaftler haben die Werkzeuge, um die feine Strukturen und dynamischer Prozesse in lebenden Zellen zu visualisieren. Die heutige Mikroskope können alles von der Sekretion von Insulin in die Zellen der Bauchspeicheldrüse, die chemische Crossfire in Scheiben des Lebens offenbaren Gewebe des Gehirns.

Die Holländer Brille Maker Hans Jansen und sein Sohn Zacharias erfand die erste Verbindung Mikroskop 1595 nach Briefen von der niederländischen Gesandten an den Hof von Frankreich. Das Mikroskop bestand aus einem Rohr mit einem Objektiv an beiden Enden, bei der die Veränderung der Abstand zwischen den Linsen Vergrößerungswechsel.

Hooke verwendet eine Verbindung Mikroskop die berühmte Skizzen in seinem Buch "Herumgestreift", veröffentlicht im Jahre 1665 erstellen. Niederländische Draper und Mikroskop Maker Antonie van wurde Leeuwenhoek auch instrumental, als erster, Spermien und Bakterien im Wassertropfen zu beschreiben. [Natur unter Glas: Galerie des viktorianischen Objektträger]

Die heutige Mikroskope

Aber moderne Mikroskope haben einen langen Weg zurückgelegt, seit den Tagen von Hooke und van Leeuwenhoek. "Niemand ist mit ihrem Auge nicht mehr suchen – alles ist Digital," sagte Biophysiker David Piston der Vanderbilt University in Nashville, Tennessee

Die wichtigste Fortschritt in der Mikroskopie in die Kameras wurde, sagte Kolben LiveScience. Die elektronische Lichtsensoren in Kameras, CCDs, sind sehr viel empfindlicher als das menschliche Auge. Die Consumer-Kamera-Markt den Preis für ein gutes Mikroskop-Kamera von etwa 100 000 $ bis $30 tausend gesenkt hat, sagte Kolben.

Moderne Mikroskope gibt es in drei Geschmacksrichtungen: optische Mikroskope, Elektronenmikroskope und Scan Sonde Mikroskope.

Weitfeld-Mikroskopen und konfokale Mikroskope befinden sich optische Mikroskope. Weitfeld-Bereiche sind Ihre grundlegenden Lichtmikroskop, die eine Linse oder Objektive, um sichtbares Licht übertragen oder von einer Probe reflektiert zu vergrößern. Sie sind gut für den Blick auf einzelne Schichten von Zellen oder dünne Gewebe, sagte Kolben.

Der Hauptvorteil von Lichtmikroskopen ist ihre Fähigkeit, Bild, die lebende Zellen. Aber sie sind auf eine Auflösung von etwa 200 Nanometer begrenzt, wo ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter; zum Vergleich: ein Blatt Papier ist 100.000 Nanometer dick.

Für feinere Details beschäftigen Wissenschaftler Elektronenmikroskope, die Bilder mit einem Strahl von Elektronen statt Licht produzieren. Diese haben viel besseren Auflösung als optische Mikroskope, weil die Wellenlänge der Elektronen etwa 100.000 Mal kürzer als sichtbares Licht. Jedoch kann diese Art von Mikroskop lebende Zellen, nicht verraten, weil die Vorbereitungsschritte oder hochenergetische Elektronenstrahlen töten.

Scan Sonde Mikroskope verwenden eine physischen Sonde Scannen eine Probe und ein Bild erzeugen. Diese Bereiche können Wissenschaftler Dinge auf atomarer Ebene oder kleinere anzeigen.

Ach die Dinge sehen Sie

Die Verwendung von Mikroskopen reichen vom alltäglichen bis zu den arkanen. Eine typische Verwendung für Weitfeld-Mikroskopie könnte beobachtet werden wie ein Protein namens einen Transkriptionsfaktor, Bestandteil einer Zelle DNA bindet sich an ein bestimmtes Gen zu aktivieren. Falsche Bindung von Transkriptionsfaktoren spielt eine Rolle bei vielen Krebsarten, zum Beispiel.

Neurowissenschaftler verwenden oft konfokalen Mikroskopie, um Aktivitäten an den Synapsen zwischen den Neuronen zu visualisieren. Sie sogar lebende Scheiben eines Tieres Gehirn betrachten können, sagte Kolben.

Elektronenmikroskope bieten eine atemberaubende Detailgenauigkeit, die feinen Strukturen zeigt. Wissenschaftler haben diese Mikroskope verwendet, um die legendären Nahaufnahmen von roten Blutkörperchen oder menschliche Haare zu erstellen.

Aber letztlich die Mikroskopie Bedeutung liegt in der Dynamik von lebenden Zellen, Kolben sagte. "Die Fähigkeit zu schauen, wie sich Dinge bewegen wird wirklich Revolution wie wir denken Zellen."

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