خرید میکروسکوپ برای بسیاری از افراد کار نسبتاً دشواری است. چرا که به درستی با آن آشنایی ندارند و تفاوت هر محصول را با محصول دیگر تشخیص نمی‌دهند و حتی شاید آنچه یک میکروسکوپ خاص می‌تواند به آنها ارائه دهد را نیز به درستی ندانند.
میکروسکوپ‌ها در دنیای امروز از تنوع بسیار زیادی برخوردار هستند و با توجه به کاربردی که دارند به فروش می‌رسند. بسیاری از مردم عادی و کنجکاو نیز برای کشف جهان پنهان یا برای قرار دادن فرزندان خود در مسیر دانش اقدام به خرید میکروسکوپ می‌کنند؛ بنابراین اگر در مکانی غیر از آزمایشگاه میکروسکوپ دیدید، اصلا تعجب نکنید.
ممکن است شما نیز به میکروسکوپ علاقه داشته باشید و بخواهید یکی در خانه خود داشته باشید و یا برای شغل و کار خود به میکروسکوپ نیاز داشته باشید، حتی ممکن است تنها بخواهید اطلاعاتی راجع به این کالا کسب کنید؛ در هر صورت داشتن یک میکروسکوپ در خانه دری را به دنیایی پنهان، شگفت و مرموز برای شما خواهد گشود.
میکروسکوپ یک وسیله و ابزار است که به کمک آن می‌توان ذرات، موجودات و سایر چیزهایی که معمولا با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شوند را دید. میکروسکوپ با بزرگنمایی امکان تماشا و بررسی چیزهای بسیار کوچک یا جزئیات پنهان را فراهم می‌کند.
اختراع این ابزار کاربردی را می‌توان معجزه‌ای در درمان بسیاری از بیماری‌ها عنوان کرد. به وسیله میکروسکوپ می‌توان چیزهاو یا جزئیاتی از چیزها را مشاهده کرد که با چشم عادی و غیر مسلح دیده نمی‌شوند.
میکروسکوپ از دو واژهٔ یونانی «میکرو» به معنی کوچک و «اسکوپ» به معنی دیدن، گرفته شده است، بنابراین میکروسکوپ یعنی دیدن ذرات کوچک. قبل از اختراع میکروسکوپ در اواسط قرن هفدهم، مشاهدهٔ سلول مقدور نبود، زیرا سلول واحد بسیار کوچکی است که با چشم غیر مسلح، قابل رویت نیست. رابرت هوک اول بار در سال ۱۶۶۵ زیر میکروسکوپ ابتدایی که خود ساخته بود، سلول‌های مرده را در برش‌های چوب پنبه مشاهده کرد. این سلول‌های تو خالی و متصل به هم، شکل لانهٔ زنبور داشتند و هوک آنها را «سلول» نامید که در زبان لاتین مفهوم اتاق کوچک دارد.
پـدر علم میکروسکوپی، «آنتونــی وان لیوونهــوک» هلندی (1723-1632) کار خود را بـه عنوان شـاگرد فروشگاه پارچـه آغـاز کـرد، جاییکـه از ذره بین‌هـا بـرای شـمارش تعداد رج پارچه‌هــا استفاده میشد. او به‌تنهایـی بـه روشهایی بـرای سنگسابی و پرداخـت عدسـی‌های کوچـک بـا انحناهای بـزرگ کــه بزرگنمایـی تــا 270 برابـر را ایجـاد می‌کنند، دست پیدا کرد که بهتریـن روشهای شـناخته شـده تـا آن زمـان بودنـد.ایـن امر منجـر بـه سـاخت میکروسـکوپ‌های جدیـد شـد کـه بـا آنها به یافته‌های جدید دست پیدا کرد و مشهور شد. لیوونهــوک نخسـتین کســی بــود کــه باکتریهــا، مخمرهــا، زندگـی پرتکاپـو در قطـرهای آب، گلبولهـای سـرخ در مویرگهـا را دیـد و بـه توصیـف مشـاهداتش پرداخـت. تا صد سـال بعـد هیچ‌كـس دیگـری پیـدا نشـد كـه بتوانـد كاری بهتـر از او انجـام دهـد. لیوونهــوک توانســت 419 میکروســکوپ و عدســی بسـازد و هربـار کـه عدسـی یـا میکروسـکوپ بهتـری میسـاخت، میتوانســت ریزاندامهــای کوچکتــری را ببینــد.
هیچ آزمایشگاه پزشکی را نمی‌توان یافت که در آن میکروسکوپ وجود نداشته باشد. استفاده از میکروسکوپ تنها مختص استفاده در آزمایشگاههای پزشکی نیست. از تعمیرگاههای کوچک موبایل گرفته تا کارخانه‌های بزرگ صنعتی و در آزمایشگاههای کنترل کیفیت بسیاری از شرکت‌ها میکروسکوپ به عنوان یک وسیله مهم استفاده میشود. یک مثال ساده در این زمینه کارخانه‌های تولید لبنیات است. سلامت انسان در عصر حاضر کاملا وابسته به وجود میکروسکوپ است. معمولا اولین آشنایی افراد با میکروسکوپ در آزمایشگاه مدرسه و در درس علوم است.
در اغلب مدارس برای یادگیری هرچه بیشتر دانش آموزان و علاقه‌مند کردن آنها به درس، از نمونه‌هایی از میکروسکوپ استفاده میشود. و البته برخی از خانواده‌ها با تهیه‌ی یک مدل میکروسکوپ اقدام به آشنا کردن کودکان خود با دنیای شگفت‌انگیز موجودات میکروسکوپی و تماشای جزئیات خیره‌کننده اجسام در بزرگمایی‌ها چند صد برابر می‌کنند.
فیلم بالا توسط میکروسکوپ زیر تهیه شده است. میکروسکوپی ارزان قیمت مناسب منزل و محل کار
میکروسکوپ‌ها معمولا براساس نوع آشکارسازی به دو گروه اصلی تقسیم بندی می‌شوند:
هر دو گروه نیز به انواعی گوناگونی تقسیم بندی می‌شوند
اصـول كلـی در همــه انـواع میكروسكوپ‌ها براســاس عبور نــور بــا طول موجهای گوناگون از چنــد عدسی محدب اســت. هرچقـدر طـول مـوج نـور بـه‌كار رفتـه در میكروسـكوپ كوتاهتـر باشــد قدرت تفكیـك یا جداكنندگی آن بیشتر است. مثلا قـدرت تفكیـك چشـم انسـان0.1 میلی‌متر و قدرت تفكیك میكروسكوپ نوری معمولی 0.002 میلی‌متر اســت.
دلیل بسیاری از بیماری‌های بشر که علت وقوع آنها نامعلوم بود، بعد از اختراع میکروسکوپ مشخص شد. همانطور که گفته شد میکروسکوپ‌ها انواع مختلفی دارند. یکی از شناخته‌ترین‌های آن میکروسکوپ نوری است.
این میکروسکوپ دارای مدل‌های بسیار ساده و بسیار پیشرفته است. نمونه‌های ساده آن را می‌توان در آزمایشگاههای مدارس و دبیرستان‌ها دید. و نمونه‌های پیشرفته آن در ازمایشگاه‌های طبی، آزمایشگاههای شرکت‌های مختلف و بیمارستان‌ها مشاهده کرد.
میکروسکوپ‌های نوری نیز به انواع متفاوتی بسته به ساختار، تکنیک آشکارسازی، کاربرد، قیمت و غیره تقسیم بندی می‌شوند: مانند میکروسکوپ نوری عبوری، میکروسکوپ بازتابی، میکروسکوپ تک چشمی، دوچشمی، سه چشمی، میکروسکوپ استریو، میکروسکوپ دیجیتال، میکروسکوپ معکوس، میکروسکوپ دستی (جیبی)، میکروسکوپ آزمایشگاهی، میکروسکوپ متالوژی، میکروسکوپ با زمینه روشن، میکروسکوپ با زمینه تاریک، میکروسکوپ پلاریزان، میکروسکوپ اختلاف فاز و انواع دیگر که ما نگاهی بسیار مختصر به بعضی از آنها خواهیم داشت. باید خاطر نشان کرد که این تقسیم‌بندی بیشتر یک تقسیم‌بندی تجاری است بر اساس آنچه در سایت‌های اینترنتی برای خرید و فروش میکروسکوپ انجام میشود.
میکروسکوپ نوری-عبوری: معمولا وقتی نام میکروسکوپ نوری عبوری برده میشود منظور میکروسکوپ‌های زیستی و آزمایشگاههای هستند که مناسب بررسی موجودات میکروسکوپی و باکتری‌ها هستند. در این میکروسکوپ‌ها نور باید از نمونه رد شود، یعنی منبع نور در زیر نمونه قرار دارد و با عبور نور از میان نمونه تصویر تشکیل شده و در انتها به چشم ناظر برسد برای همین صرفا مناسب بررسی نمونه‌های شفاف آزمایشگاهی هستند. هر چند که با اضافه شدن یک منبع نور بازتابی در این میکروسکوپ‌ها کاربرد آنها وسیع‌تر میشود. میکروسکوپ‌های زیستی، آزمایشگاهی، میکروسکوپ‌های دوچشمی، تک چشمی، بعضی از انواع میکروسکوپ‌های دیجیتال یا حتی استریو در این دسته بندی قرار می‌گیرند.
ویدئوی بعدی موجودات میکروسکوپی در آب یک برکه را نشان میدهد که با میکروسکوپ زیستی و گذاشتن گوشی موبایل رو چشمی ضبط شده است:
میکروسکوپ بازتابی: در این میکروسکوپ‌ها نور به نمونه برخورد کرده و بازتاب آن به چشم ناظر می‌رسد. در یک میکروسکوپ بازتابی منبع نور و چشمی میکروسکوپ هر دو در بالای نمونه قرار دارند. مهمترین عضو این گروه میکروسکوپ استریو است که بیشتر در تعمیرگاههای موبایل، ساعت و یا مغازه‌های جواهر سازی دیده می‌شوند.
کاربرد دستگاه لوپ یا میکروسکوپ استریو استبا میکروسکوپ زیستی کمی متفاوت است. مقدار بزرگنمایی میکروسکوپ‌های زیستی معمولا از 40 تا 1000 برابر و بیشتر است. و معمولا نوری-عبوری هستند یا هم نوری-عبوری و هم بازتابی. ولی در میکروسکوپ استریو (لوپ) این بزرگنمایی از چند برابر تا 100 برابر است. و لوپ‌ها عموما بازتابی هستند اما آیا بزرگنمایی کمتر در این میکروسکوپ‌ها عیب است؟ خیر، کاربرد میکروسکوپ استریو متفاوت است. از لوپ برای کاربردهای فنی مانند تعمیرات موبایل، ساعت، برد الکتریکی، بررسی جواهرات، عتیقه و بسیار کارهای دیگر استفاده میشود. در میکروسکوپ زیستی نوری عبوری، تصویر با عبور نور از درون نمونه قابل مشاهد است در حالیکه در لوپ، تصویر در نتیجه بازتاب نور از نمونه تشکیل میشود. در تلسکوپ زیستی صرفا نوری عبوری، باید برشی باریک از نمونه تهیه کنید تا شفاف باشد و سپس لام تهیه شده را زیر میکروسکوپ قرار دهید. اما در یک لوپ تصویر از انعکاس نور از روی نمونه تشکیل می شود، بنابراین نیاز به آماده سازی قبلی ندارید و می توانید حشره، مدار الکتریکی، گیاه و هر چیزی را زیر لنز آن قرار داده و آنرا بررسی نمایید.
نکته: در چند سال گذشته با پیشرفت‌های بسیار در حوزه ساخت میکروسکوپ کاربرد انواع متفاوت میکروسکوپ به یکدیگر نزدیک‌تر شده است و شما می‌توانید با تهیه یک میکروسکوپ استریو که بازتابی و نوری-عبوری باشد هم نمونه‌های شفاف و موجودات میکروسکوپی را مشاهده کنید و هم از آن برای کاربردهای صنعتی (مثلا تعمیرات) استفاده کنید.
میکروسکوپ دیجیتال: یک میکروسکوپ دیجیتال ممکن است نوری -عبوری یا بازتابی یا هر دو باشد. مشخصه اصلی این میکروسکوپ داشتن یک صفحه نمایش یا مونیتور به جای چشمی‌های معمول در سایر میکروسکوپ‌ها است. به طور معمول اغلب میکروسکوپ‌های دیجیتال موجود در بازار در واقع همان میکروسکوپ استریو یا لوپ هستند با صفحه دیجیتال
میکروسکوپ معکوس: میکروسکوپی است که منبع نوری و کوندانسور آن در قسمت فوقانی آن، بالای صفحهٔ قرارگیری نمونه و عدسی‌های شیئی آن پایین محل قرارگیری نمونه قرار دارد.
از میکروسکوپ معکوس برای مشاهدهٔ سلول‌ها یا ارگانیسم‌های زنده در یک ظرف نسبتاً بزرگ (ظروف کشت)، در شرایطی خیلی طبیعی تر از اسلایدهای شیشه‌ای در میکروسکوپ‌های معمولی، استفاده می‌گردد. میکروسکوپ وارونه همچنین در شرایطی مانند زمانی که نیاز به دستکاری نمونه‌ها داریم یا در مواقعی که به فضای بالای نمونه احتیاج است استفاده می‌شوند.
با یک ميكروسكوپ آزمایشگاهی معکوس و خوب معمولا می‌توان نمونه‌ها را هم به صورت «زمینه روشن» bright field و هم به صورت اختلاف فاز(فاز کنتراست) phase contrast بررسی کرد.
کاربرد و اهمیت سیستم نوری «اختلاف فاز» آنقدر مهم است که مخترع آن «فریتز زرنیکه» Frits Zernike فیزیک‌دان هلندی برنده جایزه نوبل فیزیک در سال ۱۹۵۳ برای اختراع میکروسکوپ اختلاف فاز و روشهای مربوط به آن شد. شهرت این دانشمند بزرگ به خاطر اختراع میکروسکوپ اختلاف فاز است که باعث شد محققان و پژوهشگران علوم زیستی بتوانند بدون لکه‌گذاری و از بین بردن سلول‌های زنده، به مطالعه‌ی ساختار آنها بپردازند. این اختراع بزرگ، تاکنون کمک قابل توجهی به علم و بویژه علم بیولوژی کرده است. در واقع میکروسکوپی که این فیزیک‌دان اختراع کرد، باعث شد دانشمندان علوم زیستی بتوانند ساختار سلول‌های زنده را به شکلی صحیح مورد مطالعه قرار دهند که این موضوع یک جهش بزرگ در علم بیولوژی را موجب شد.
میکروسکوپ پلاریزان: در بسیاری از حوزه‌های علمی و صنعتی میکروسکوپ‌های نوری معمول چندان کارایی ندارند و نیاز به نور پلاریزه است. نور پلاریزه راهکاری برای افزایش کنتراست تصویر و بالاتر بردن توانایی در تفکیک اجزای تصویر است. در حال حاضر در اغلب حوزه‌های علمی، تحقیقاتی و صنعتی از میکروسکوپ‌های پلاریزان استفاده میشود از جمله:
در زمین‌شناسی: مطالعه انواع سنگ‌ها، کانی‌ها، سنگ‌نگاری، مواد معدنی، مواد کریستالی، ذغال سنگ و …
در صنعت: کاربردهای ساختمانی برای کشف درز، شکاف، حباب در بتن ، لوله و سایر مصالح. کاربرد در متالوژی، صنایع پلاستیک، شیشه. تعیین نوع، جنس و کیفیت مواد شیمیایی و طبیعی و کاربردهای بسیار دیگر
در زیست‌شناسی و جانور شناسی
کار با میکروسکوپ نوری دو مرحله دارد: اول آماده کردن نمونه میکروسکوپی . دوم تنظیم کردن میکروسکوپ.
برای آماده کردن نمونه میکروسکوپی باید یک نمونه را که مد نظرتان است انتخاب کنید. توجه داشته باشید که چنانچه میکروسکوپ شما صرفا نوری-عبوری باشد نمونه انتخابی شما باید دارای یک سری مشخصات باشد که مهمترین آن این است که نور از آن عبور کند به این دلیل که نور از میان نمونه رد میشود تا در انتها به چشم برسد. نمونه‌ای که انتخاب میشود باید به اندازه کافی نازک باشد تا جزئیات ساختاری آن مشخص بوده و به راحتی دیده شود.
اما اگر نمونه‌ای که باید بررسی شود، ضخیم باشد چه باید کرد؟ تنها راه برش آن به مقاطعی آنقدر نازک است که نور از آن عبور کند. برای مشاهده‌ی نمونه باید یک لام(شیشه مخصوص میکروسکوپ) تمیز داشت و آن را روی سطح صاف یک میز قرار داد و سپس با قطره چکان(در صورت دلخواه و نیاز) یک قطره آب در وسط لام ریخت. نمونه‌ای را که از قبل حاضر و آماده کرده‌ایم را باید با یک پنس برداشته و روی قطره‌ی آب وسط لام قرار دهیم. لامل (شیشه بسیار نازک و کوچکی که روی نمونه قرار داده میشود) را باید به آرامی بر روی نمونه قرار داده و با نوک یک سوزن به آن فشار آوریم تا از تشکیل حباب هوا در زیر آن جلوگیری کنیم. در هر صورت باید بسیار مراقب باشیم که نوک انگشتمان با نمونه برخوردی نداشته باید و لام و لامل را کثیف نکنیم.
نکته: در بسیاری مواقع لازم نیست که از لامل استفاده کنید یا اینکه روی نمونه با قطره چان آب بریزید.
نکته: در صورتی که میکروسکوپ شما بازتابی باشد نیازی به مراحل بالا نیست، البته این بستگی به نمونه آزمایشی دارد، بعضی از نمونه‌ها را صرفا باید با میکروسکوپ نوری-عبوری بررسی کرد. و بسیاری از نومنه‌ها را صرفا می‌توان با میکروسکوپ بازتابی بررسی کرد.
نکته: پیشنهاد نویسنده مقاله این است که اگر برای خانه و از روی کنجکاوی و برای شناخت جهان میکروسکوپی قصد خرید میکروسکوپ دارید. میکروسکوپی بخرید که هم نوری عبوری و هم بازتابی باشد.
بعد از ساخت نمونه میکروسکوپی نوبت به آماده کردن میکروسکوپ می‌رسد.
چنانچه قصد خرید میکروسکوپ و یا مشاوره خرید دارید می‌توانید به مراجعه به سایت آسمان شب و تماس با کارشناسان این موسسه راهنمایی‌های مفیدی را دریافت کنید.
گردآوری، تالیف و ترجمه: داوود شفیعی- مهر 1401
