Informatie

Microscoopparameters voor analyse van volbloed


Ik vraag me af, wat zijn de minimale vereisten voor een microscoop voor bloedcelanalyse. Ik ben geïnteresseerd in: -Tellen van erytrocyten -Tellen en differentiëren van alle soorten leukocyten -Tellen van trombocyten

  • Wat is de minimaal vereiste vergroting van het objectief?
  • Welk type doelstelling is voldoende?
  • Wat is de minimale prijsklasse van zo'n objectief?

Zoals ik ontdekte in medische laboratoriumgroepen, gebruiken de meeste laboratoriummedewerkers 100x Objective (olie of droge Leica-objectieven) en 10x oculair. Dit resulteert in 1000x en de afbeeldingen zoals hieronder.

Mijn idee was om een ​​20x objectief (omdat het veel gemakkelijker te hanteren is) en een 14MP camera te gebruiken. De erytrocyt zou dan een resolutie van ongeveer 60x60 pixels moeten hebben, wat voldoende zou moeten zijn voor de differentiatie.


Transcriptoomanalyse in volbloed onthult verhoogde microbiële diversiteit bij schizofrenie

De rol van het menselijk microbioom in gezondheid en ziekte wordt steeds meer gewaardeerd. We bestudeerden de samenstelling van microbiële gemeenschappen die aanwezig zijn in het bloed van 192 individuen, waaronder gezonde controles en patiënten met drie aandoeningen die de hersenen aantasten: schizofrenie, amyotrofische laterale sclerose en bipolaire stoornis. Door gebruik te maken van hoogwaardige niet-toegewezen RNA-sequencing-uitlezingen als kandidaat-microbiële aflezingen, hebben we profilering uitgevoerd van microbiële transcripten die in volbloed zijn gedetecteerd. We konden een breed scala aan bacteriële en archaeale phyla in bloed detecteren. Interessant genoeg zagen we een verhoogde microbiële diversiteit bij schizofreniepatiënten in vergelijking met de drie andere groepen. We repliceerden deze bevinding in een onafhankelijk schizofrenie case-control cohort. Deze verhoogde diversiteit is omgekeerd gecorreleerd met de geschatte celdichtheid van een subpopulatie van CD8+-geheugen-T-cellen bij gezonde controles, wat een verband ondersteunt tussen microbiële producten die in bloed worden aangetroffen, immuniteit en schizofrenie.


Achtergrond

Trekkende noordelijke shoveler (Anas clypeata) en Euraziatische wintertaling (Anas crecca) zijn twee veel voorkomende en wijdverbreide zoetwatereenden. Ze broeden in noordelijke gebieden van Europa en Azië (Clements, 2007) en overwinteren in Zuid-Europa en Afrika. Beide soorten behoren tot de soorten waarop de Overeenkomst inzake de instandhouding van Afrikaans-Euraziatische trekkende watervogels (AEWA) van toepassing is.

De trekkende watervogels worden geclassificeerd als "met uitsterven bedreigd" en de belangrijkste bedreigingen tijdens de migratie omvatten menselijke verstoring, waaronder jagen, het verlies en de degradatie van hun overwinteringshabitat in wetlands en vissen (Amat & Green, 2010 Máñez et al., 2010 ). Tot dusver is er geen onderzoek uitgevoerd om de hematologische en biochemische omstandigheden van die soorten tijdens het trekseizoen te beoordelen, hoewel de bepaling van hematologische en biochemische parameters een efficiënte methode biedt om de lichaamsconditie van vrijlevende vogels te beoordelen. Zowel hematologische als biochemische parameters zijn goede indicatoren van de metabolische toestand en worden beïnvloed door verschillende seizoensprocessen die verband houden met rui, voortplanting en migratie, evenals dagelijkse fluctuaties als gevolg van het circadiane ritme (Jenni-Eiermann et al., 2002). Bovendien kunnen dit soort onderzoeken aantonen dat sommige fysiologische reacties gedurende de jaarcyclus soortspecifiek kunnen zijn (Cooke et al., 2013). De gezondheidsstatus van vogels kan helpen bij het opsporen van mogelijke pathologieën (Cafarchia et al., 2006 Galkina, L'vov, Gromashevskiĭ, & Moskvina, 2004), het monitoren van de immunologische status (L'vov et al., 2007) en het voltooien van parasitologische onderzoeken (Plutzer & Tomor, 2009).

Tijdens de trek worden vogels blootgesteld aan verschillende stresssituaties, zoals hoge metabole eisen, fysieke activiteit, voedselkwaliteit en -kwantiteit of omgevingsverontreinigingen die veranderingen in bloedparameters kunnen veroorzaken (Sturkie & Griminger, 1986 Vleck & Vleck, 2002) die kunnen leiden tot aan migratie- en fokbeperkingen (Studds & Marra, 2005).

Hoewel studies naar de hematologie en bloedbiochemie van nauw verwante vogelsoorten van relatief fysiologisch belang zijn (Gee, Carpenter, & Hensler, 1981), zijn die studies schaars en richten ze zich voornamelijk op vogels van verschillende taxa. Fysiologische studies over wilde dieren zijn relevant gebleken (Jabbour, Hayssen, & Bruford, 1997 Seiser et al., 2000). Om deze reden is gesuggereerd dat de fysiologische ecologie van wilde dieren moet worden opgenomen in het beschermingsbeleid en de monitoringprogramma's van bedreigde populaties (Carey, 2005 Seiser et al., 2000). Een kortetermijnplan dat gericht is op het evalueren en onderzoeken van plotselinge milieugebeurtenissen, zoals de dood van dieren, vereist echter zelden onmiddellijke ecofysiologische studies. Ze dragen bij aan een beter begrip van de variatie van bloedkenmerken in relatie tot factoren als fylogenetische positie, ecologische habitat, voedselkeuze en levenswijze.

Deze studie is een vergelijkende analyse van hematologische en plasmabiochemische parameters in migrerende noordelijke slobberen en Euraziatische wintertaling die overwinteren in het noorden van Egypte. Voor zover wij weten, is dit de eerste studie die zich bezighoudt met hematologische en biochemische parameters bij beide soorten tijdens de overwinteringsfase. Het doel van deze studie was om enkele belangrijke parameters van hematologie en bloedbiochemie te kwantificeren en te vergelijken en om referentiewaarden te verschaffen voor normale fysiologische parameters voor beide soorten met betrekking tot migratie.


Robuuste methode voor semantische segmentatie van microscopische afbeeldingen van hele dia's

Eerdere werken over segmentatie van SEM (scanning-elektronenmicroscoop) bloedcelbeeld negeren de semantische segmentatiebenadering van bloedcelsegmentatie op volledige dia. In het voorgestelde werk pakken we het probleem van de bloedcelsegmentatie aan met behulp van de semantische segmentatiebenadering. We ontwerpen een nieuw convolutionele encoder-decoder-framework samen met VGG-16 als het pixel-niveau feature-extractiemodel. Het voorgestelde raamwerk bestaat uit 3 hoofdstappen: eerst worden alle originele afbeeldingen samen met handmatig gegenereerde grondwaarheidsmaskers van elk bloedceltype door de voorbewerkingsfase geleid. In de voorbewerkingsfase worden labeling op pixelniveau, RGB naar grijsschaalconversie van gemaskeerde afbeelding en pixelfusie en eenheidsmaskergeneratie uitgevoerd. Daarna wordt VGG16 in het systeem geladen, dat fungeert als een vooraf getraind feature-extractiemodel op pixelniveau. In de derde stap wordt het trainingsproces gestart op basis van het voorgestelde model. We hebben onze netwerkprestaties geëvalueerd op drie evaluatiestatistieken. We hebben uitstekende resultaten behaald met betrekking tot classwise, evenals globale en gemiddelde nauwkeurigheid. Ons systeem behaalde klassikale nauwkeurigheden van respectievelijk 97,45%, 93,34% en 85,11% voor RBC's, WBC's en bloedplaatjes, terwijl de globale en gemiddelde nauwkeurigheid respectievelijk 97,18% en 91,96% blijven.

1. Inleiding

Bloed is de meest gedelokaliseerde vloeistof in het lichaam, het levert zuurstofrijk bloed van de luchtwegen naar de andere delen van het lichaam en transporteert koolstofdioxide terug [1]. Het helpt ook bij de uitscheiding van afvalstoffen via de nieren en vervoert voedingsstoffen van het spijsverteringsstelsel naar de andere weefsels van het lichaam [2]. Menselijk bloed bestaat uit rode bloedcellen (RBC's, erytrocyten), witte bloedcellen (WBC's, leukocyten) en bloedplaatjes met een verhouding van 40% RBC's en 60% WBC's en bloedplaatjes. Nauwkeurige segmentatie en classificatie van RBC's en WBC's spelen een cruciale rol bij de identificatie van bloedgerelateerde ziekten zoals bloedkanker, syndroom, leukemie, bloedarmoede, aids en malaria. De basisbepaling over classificatie en segmentatie van bloedcellen is de juiste identificatie van bloedbestanddelen en extractie van nuttige informatie uit het microscopische beeld. De bloedanalyse kan worden uitgevoerd door handmatige telmethoden of machinale methoden. Handmatige telmethoden zijn erg vervelend, lang, onderhevig aan fouten en gevoelig voor de expertise van de hematoloog. Dit maakt een automatische bloedcelbeeldanalyse essentieel voor een correcte en efficiënte identificatie van bloedgerelateerde afwijkingen. Momenteel worden verschillende kleurruimtetechnieken gebruikt voor het partitioneren van microscopische afbeeldingen zoals RGB, HIS en LAB, maar RGB is de meest gebruikte kleurruimtetechniek vanwege de nauwe associatie met het menselijke visuele systeem [3]. De meeste van de eerdere werken richten zich op de segmentatie van één cel [4-7]. De eencellige techniek richt zich op slechts één type cel (WBC's of RBC's) voor segmentatie tegelijk. Maar geen van de eerdere technieken gebruikte de hele dia-segmentatie van alle drie soorten bloedcellen tegelijkertijd. Semantische segmentatie werd populair voor het voorspellen van objecten in afbeeldingen met hoge pixeldichtheid met behulp van volledig convolutionele netwerken (FCN's) [8, 9]. Deze netwerken zijn diep gepenetreerd voor de detectie, classificatie en voorspelling van het pixelbasisgebied van belang (ROI). Convolutionele neurale netwerken verbeteren niet alleen het lokale interessegebied [10, 11], maar geven ook enorme vooruitgang voor segmentatie van het hele beeld. Semantische segmentatie toont het overervingsgedrag [11] tussen de ROI-locatie en semantiek. Semantische segmentatie richt zich op de wat (semantiek) en waar (locatie) vragen in het invoerbeeld. Semantiek en locatie-informatie worden gecodeerd op een niet-lineaire, lokaal-naar-wereldwijd piramidemodel door middel van deep-feature-extractie. We richten ons op de segmentatie van WBC's, RBC's en bloedplaatjes binnen een hele dia-afbeelding van de cel met behulp van de semantische segmentatietechniek.

In dit werk gaan we een nieuw algoritme introduceren voor de semantische segmentatie van RBC-, WBC- en bloedplaatjesbeelden in volledige dia, samen met de ontwikkeling van de state-of-the-art maskergebaseerde handmatig ontworpen bloedceldataset uitgebreid van ALL -IDB [12] als de standaard voor validatie van semantische segmentatie. De basismotivatie achter semantische segmentatie is dat het in staat is om een ​​onbekend beeld te segmenteren in verschillende delen of objecten. De belangrijkste bijdragen van dit werk zijn als volgt: (1) Een robuust algoritme voor nauwkeurige en efficiënte segmentatie van WBC-, RBC- en bloedplaatjescellen op basis van semantische segmentatie. (2) Ontwikkeling van de state-of-the-art, handmatig gegenereerde, op maskers gebaseerde bloedceldataset uitgebreid van ALL-IDB. Deze dataset bevat een individueel masker van elk type bloedcellen, d.w.z. WBC's, RBC's en bloedplaatjes, samen met een volledig dia-beeldmasker. Pixelwise labeling wordt uitgevoerd op elk type bloedcelmasker. (3) Een techniek die de pixelbasisverhouding van WBC's, RBC's en bloedplaatjes in het volledige diabeeld voorspelt. Deze techniek speelt een belangrijke rol bij de nauwkeurige en efficiënte bloedtelling tijdens de diagnose van verschillende soorten ziekten.

De rest van het artikel is als volgt georganiseerd: Hoofdstuk 2 beschrijft het state-of-the-art eerdere werk, Hoofdstuk 3 beschrijft de benadering die voor het huidige werk is gebruikt, terwijl gegevensverzameling/-voorbereiding, experimenteel werk, resultaten en conclusie worden beschreven respectievelijk in secties 4-7.

2. Gerelateerd werk

Eerder werk aan bloedcellen zoals witte bloedcellen (WBC's) en rode bloedcellen (RBC's) [4-7] heeft K-means, Zack-algoritme, gradiëntgrootte, stroomgebiedtransformatie en SVM gebruikt voor segmentatie, samen met enige voorbewerking voor beeldverbetering [13]. Deze werken laten uitstekende prestaties zien voor een efficiënte detectie en segmentatie van bloedcellen. Maar het meeste werk gaat over de behandeling van eencellige uit de afbeelding (WBC's of RBC's). In [14, 15] hebben Quiñones et al. en Shahin et al. ontwikkelde een algoritme voor het tellen en segmenteren van leukocyten (WBC's) met behulp van respectievelijk HSV-kleurruimte/Zak-algoritme en adaptieve neutrosofische gelijkenisscore/Otsu's drempelwaarde. In [15] werden BS_DB3 en ALL_DB1 en ALL_DB2 [12] datasets gebruikt voor segmentatiedoeleinden, terwijl Quiñoneset al. [14] gebruikte in totaal 12 bloeduitstrijkjes om een ​​bepaald type bloedcellen in een beeld te tellen. Liu et al. [16] voerde segmentatie uit van witte bloedcellen met behulp van gemiddelde verschuivingsclustering en stroomgebiedbewerking op 306 afbeeldingen verzameld uit het ziekenhuis van de Shandong University. Ze voerden allemaal analyses uit op één type bloedcellen. Niemand besprak de segmentatie van het bloedcelbeeld in WBC's, RBC's en bloedplaatjes. Miao en Xiao [5] voerden segmentatie uit op de bijgesneden cellen van WBC's en RBC's tegelijkertijd, niet op een afbeelding van een hele dia met een nauwkeurigheid van 97,2% en 94,8%, maar ze negeerden de bloedplaatjes en presteerden ook negatief op afbeeldingen van lage kwaliteit. Hun algoritme laat zien dat de ondersegmentatie- en oversegmentatiepercentages van RBC's respectievelijk 1% en 3% zijn, wat alleen vrij hoog is in 100 afbeeldingen van de dataset. Chen et al. [17] ontwikkelde een raamwerk voor het synergetisch beeld en de adoptie van functies op basis van cross-modaliteitsadoptie voor de segmentatie van CT- en MR-beelden. Het voorgestelde model herstelt de prestatievermindering tussen 17,2% en 73,0%. Liu et al. [16] voerde segmentatie uit van witte bloedcellen met behulp van gemiddelde verschuivingsclustering en stroomgebiedbewerking op 306 afbeeldingen verzameld uit het ziekenhuis van de Shandong University. Shiraz et al. [6] stelde een hybride techniek voor door het snake-algoritme en Gram-Schmidt-orthogonalisatie [18] te combineren voor de segmentatie van WBC's. Ze voerden voorbewerking uit op het invoerbeeld door de curvelet-transformatie door het Wiener-filter om het beeld te verbeteren voor betere resultaten. Alle analyses waren gebaseerd op een enkele cel. Cao et al. [19] gebruikte 203 handmatig getekende afbeeldingen en 70853 afbeeldingen van het Zhongnan Hospital van de Wuhan University voor de segmentatie van leukocyten. Ze gebruikten een combinatie van SWAM & ampIVFS en op fuzzy divergentie gebaseerde algoritmen en kregen een segmentatienauwkeurigheid van 93,75% van alleen WBC's. Het tellen van witte bloedcellen werd uitgevoerd in [20] op ALL-IDB1, 2 datasets met behulp van SVM [21] en NNS (nearest-buur zoeken) met Euclidische afstand. Deze techniek presteert alleen beter op WBC's, niet voor RBC's en bloedplaatjes. In [14, 15] hebben Quiñones et al. en Shahin et al. ontwikkelde een algoritme voor het tellen en segmenteren van leukocyten (WBC's) met behulp van respectievelijk HSV-kleurruimte/Zack-algoritme en adaptieve neutrosofische gelijkenisscore/Otsu's drempelwaarde. Yi et al. [22] segmenteerde alleen RBC's met behulp van het markergestuurde stroomgebiedtransformatie-algoritme op handmatig verzamelde 117 afbeeldingen. Ze selecteren het gebied, de omtrek en de bloedsomloopparameter voor de identificatie van rode bloedcellen. Beeldverbetering wordt ook uitgevoerd als de voorbewerkingsstap met het stroomgebiedtransformatie-algoritme [23]. Normoblastcellen werden automatisch geïdentificeerd door Das et al. [24] door experimenten uit te voeren op de 950 genucleëerde bloedcellen. Het marker-gecontroleerde stroomgebiedalgoritme werd gebruikt voor segmentatie van RBC's. Gemiddelde intensiteit, standaarddeviatie, scheefheid, kurtosis en entropiekenmerken werden geëxtraheerd voor correcte en efficiënte RBC-identificatie. Shiraz et al. [25] segmenteerde de RBC's met behulp van de statistisch gebaseerde drempelmethode/fuzzy c-means op een enkele bloedcel op de ALL-IDB-dataset. Textuur en geometrische kenmerken werden geëxtraheerd voor scheiding van gerichte cellen. Gebieds-, omtrek-, bloedsomloop-, convexiteits- en stevigheidsparameters werden geëxtraheerd in [26] voor segmentatie van WBC's (lymfocyten, neutrofielen, eosinofielen en basofielen) uit 117 door de auteurs verzamelde afbeeldingen.

3. Voorbereiding van de dataset

We gebruiken de beelddatabase voor acute lymfatische leukemie (ALL-IDB1) [12] als de basislijngegevensset voor ons experimentele werk. Het bestaat uit in totaal 108 bloedcelbeelden in hele dia. 108 afbeeldingen bevatten ongeveer 39000 bloedelementen. Alle afbeeldingen zijn gemaakt met microscopen met een vergrotingsfactor van 300 tot 500, waarvan 59 (2592 × 1944) cellen afkomstig waren van gezonde personen en 49 (1712 × 1368) van patiënten met acute lymfatische leukemie (ALL).

In figuur 1 zijn afbeeldingen uit figuren 1(a)–1(c) genomen van gezonde personen, terwijl afbeeldingen uit figuren 1(d)–1(f) zijn genomen van patiënten met acute lymfoblastleukemie.


Enquêtemethodologie

Artikelen worden doorzocht op trefwoorden op een van de populaire platforms, Google Scholar. De populaire trefwoorden die worden overwogen, zijn witte bloedcellen, rode bloedcellen, ziekte, machine learning, deep learning, beeldverwerking en verklaarbaarheid.

De zoekopdracht wordt verfijnd door de trefwoorden opnieuw te rangschikken om het zoekartikel specifiek in lijn met het gebied te maken. Papers worden alleen beschouwd uit de Engelse taal.

Nadat ze een groot aantal artikelen hebben ontvangen, wordt hun samenvatting gelezen om ze af te ronden voor het beoordelingsproces.

Sommige papers zijn afgerond voor de review waarvan is bewezen dat ze een significante bijdrage hebben geleverd aan het onderzoeksonderwerp.

Kruisverwijzingen worden ook gezocht door enkele artikelen met goede onderzoeksbijdragen te onderzoeken.

De volgende figuur 1 toont de gelijktijdige aanwezigheid van verschillende trefwoorden, waarbij 02 trefwoorden per artikel als drempel worden beschouwd. Het gelijktijdig voorkomen wordt geanalyseerd door VOSviewer 1.65.

Figuur 1: Gelijktijdig voorkomen van trefwoord.


4. Conclusies

Volbloedstolsels waren een uitdaging om af te beelden met lichtmicroscopie vanwege de ondoorzichtigheid van erytrocyten. In dit werk hebben we een op water gebaseerde optische ophelderingsoplossing geoptimaliseerd die op millimeterschaal hele muis- of menselijke bloedstolsels transparant maakt, terwijl de ultrastructuur van het stolsel behouden blijft. Het ophelderingsvermogen werd aangetoond door het afbeelden van fluorescent gelabelde erytrocyten en fibrine over de hele stolseldiepte met behulp van confocale en twee fotonenmicroscopie. Deze nieuwe methode maakte de validatie van de erytrocyten vervormde vormen (polyhedrocyten) in het stolsel mogelijk met behulp van confocale microscopie, evenals het onthullen van het volledige fibrinenetwerk en de interactie ervan met de erytrocyten. Deze techniek maakt kwantitatieve analyse van de stolselsamenstelling op cellulair niveau mogelijk. We ontdekten dat erytrocytenvolumes niet significant veranderen bij stolselcontractie en hetzelfde blijven op verschillende diepten. Dit ondersteunt het idee dat stolselcontractie wordt bereikt door een verhoogde efficiëntie van de verpakking van erytrocyten en niet door vermindering van het celvolume. Verder hebben we het potentiële gebruik van cCLOT aangetoond bij het beoordelen van geneesmiddelgerelateerde veranderingen in fibrineorganisatie en stolselstructuur door fibrineaggregaten te evalueren in de aanwezigheid van een niet-spier myosine II-remmer, blebbistatine.


Microscoop

Onze redacteuren zullen beoordelen wat je hebt ingediend en bepalen of het artikel moet worden herzien.

Microscoop, instrument dat vergrote afbeeldingen van kleine objecten produceert, waardoor de waarnemer een buitengewoon goed zicht heeft op minuscule structuren op een schaal die geschikt is voor onderzoek en analyse. Hoewel optische microscopen het onderwerp van dit artikel zijn, kan een afbeelding ook worden vergroot door vele andere golfvormen, waaronder akoestische, röntgen- of elektronenbundels, en worden ontvangen door directe of digitale beeldvorming of door een combinatie van deze methoden. De microscoop kan een dynamisch beeld geven (zoals bij conventionele optische instrumenten) of een statisch beeld (zoals bij conventionele scanning elektronenmicroscopen).

Wat is een microscoop?

Een microscoop is een instrument dat een vergroot beeld maakt van een klein object, waardoor details zichtbaar worden die te klein zijn om met het blote oog te kunnen zien. De meest bekende soort microscoop is de optische microscoop, die zichtbaar licht gebruikt dat door lenzen wordt gefocusseerd.

Wat betekent "microscoop"?

Het woord "microscoop" komt van het Latijnse "microscopium", dat is afgeleid van de Griekse woorden "mikros", wat "klein" betekent, en "skopein", wat "kijken naar" betekent.

Wie heeft de microscoop uitgevonden?

Het is niet definitief bekend wie de microscoop heeft uitgevonden. De vroegste microscopen lijken echter te zijn gemaakt door de Nederlandse opticiens Hans Janssen en zijn zoon Zacharias Janssen en door de Nederlandse instrumentmaker Hans Lippershey (die ook de telescoop uitvond) rond 1590.

Wat zijn microscoopglaasjes?

Objectglaasjes zijn kleine rechthoeken van transparant glas of plastic, waarop een preparaat kan rusten zodat het onder een microscoop kan worden onderzocht.

De vergrotingskracht van een microscoop is een uitdrukking van het aantal keren dat het onderzochte object vergroot lijkt te zijn en is een dimensieloze verhouding. Het wordt meestal uitgedrukt in de vorm 10× (voor een afbeelding die 10 keer is vergroot), soms verkeerd uitgesproken als "tien eks" - alsof de × een algebraïsch symbool is - in plaats van de juiste vorm, "tien keer". De resolutie van een microscoop is een maat voor het kleinste detail van het object dat kan worden waargenomen. Resolutie wordt uitgedrukt in lineaire eenheden, meestal micrometer (μm).

Het meest bekende type microscoop is de optische of lichte microscoop, waarbij glazen lenzen worden gebruikt om het beeld te vormen. Optische microscopen kunnen eenvoudig zijn, bestaande uit een enkele lens, of een verbinding, bestaande uit verschillende optische componenten in lijn. Het handvergrootglas kan ongeveer 3 tot 20× vergroten. Enkelvoudige microscopen kunnen tot 300× vergroten – en kunnen bacteriën onthullen – terwijl samengestelde microscopen tot 2.000× kunnen vergroten. Een eenvoudige microscoop kan oplossen onder 1 micrometer (μm een ​​miljoenste van een meter), een samengestelde microscoop kan oplossen tot ongeveer 0,2 m.

Beelden van belang kunnen worden vastgelegd door fotografie door een microscoop, een techniek die bekend staat als fotomicrografie. Vanaf de 19e eeuw werd dit gedaan met film, maar in plaats daarvan wordt tegenwoordig veel gebruik gemaakt van digitale beeldvorming. Sommige digitale microscopen hebben afgezien van een oculair en leveren beelden direct op het computerscherm. Dit heeft geleid tot een nieuwe reeks goedkope digitale microscopen met een breed scala aan beeldvormingsmogelijkheden, waaronder time-lapse-micrografie, waardoor voorheen complexe en kostbare taken binnen het bereik van de jonge of amateur-microscopist kwamen.

Andere soorten microscopen gebruiken het golfkarakter van verschillende fysieke processen. De belangrijkste is de elektronenmicroscoop, die bij de beeldvorming gebruik maakt van een bundel elektronen. De transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) heeft een vergroting van meer dan 1.000.000×. TEM's vormen afbeeldingen van dunne exemplaren, meestal secties, in een bijna vacuüm. Een scanning-elektronenmicroscoop (SEM), die een gereflecteerd reliëfbeeld creëert in een voorgevormd monster, heeft meestal een lagere resolutie dan een TEM, maar kan vaste oppervlakken weergeven op een manier die de conventionele elektronenmicroscoop niet kan. Er zijn ook microscopen die lasers, geluid of röntgenstralen gebruiken. De scanning tunneling microscope (STM), die beelden van atomen kan maken, en de omgevings scanning elektronenmicroscoop (ESEM), die beelden genereert met behulp van elektronen van specimens in een gasvormige omgeving, gebruiken andere fysieke effecten die de soorten objecten die kunnen onderzocht worden; onderzoek verrichten.


Samengestelde microscoop: basis, functionaliteit en gebruik

Een samengestelde microscoop is een optische microscoop die licht en verschillende lenzen gebruikt om een ​​object te vergroten of te vergroten. Lees verder voor meer informatie over een samengestelde microscoop, de basisprincipes en het gebruik op verschillende gebieden.

Een samengestelde microscoop is een optische microscoop die licht en verschillende lenzen gebruikt om een ​​object te vergroten of te vergroten. Om meer te weten te komen over een samengestelde microscoop, de basisprincipes en het gebruik op verschillende gebieden, lees verder…

Wist u?

Met een samengestelde microscoop kan een afbeelding 2000 keer groter worden vergroot dan met het blote oog zichtbaar is.

Van alle talrijke uitvindingen tot nu toe, was de microscoop inderdaad een van de meest opmerkelijke en significante. Elementen die te klein zijn om met het blote oog te kunnen zien, kunnen dankzij een microscoop met het grootste gemak en zeer gedetailleerd worden gezien.

De term microscoop kan worden opgesplitst in twee afzonderlijke woorden, '8216micro'8217 en '8216scope'8217, waarbij de term '8216micro'8217 betekent klein of klein , en ‘scope’ betekent bekijken of observeren . Daarom kan een microscoop worden gezien als een instrument om kleine elementen te observeren.

Wat is een samengestelde microscoop?

Het woord samengesteld betekent meerdere, mix of een combinatie van beide. Een samengestelde microscoop is een microscoop die gebruik maakt van meer dan één lens. Bedacht met een systeem van combinatie van lenzen, bestaat een samengestelde microscoop uit twee optische delen, namelijk de objectieflens en de oculaire lens. De objectieflens gebruikt een korte brandpuntsafstand om een ​​afbeelding te vergroten. Daarom kunnen dierlijke cellen, plantencellen, protozoa, bacteriën gemakkelijk worden bekeken en bestudeerd met behulp van een samengestelde microscoop.

Een samengestelde microscoop kan worden onderverdeeld in een rechtopstaande microscoop en een omgekeerde microscoop. Een rechtopstaande microscoop is net als een gewone microscoop met het lenzensysteem, gevolgd door de fase waarin het preparaat wordt bewaard en vervolgens de lichtbron. Een omgekeerde microscoop staat, zoals de naam al doet vermoeden, ondersteboven. Het is precies de omgekeerde replica van de rechtopstaande microscoop met eerst het verlichtingssysteem, gevolgd door het podium en dan het lenssysteem.

Een samengestelde microscoop kan voor uiteenlopende doeleinden worden gebruikt, zoals medisch onderzoek en onderwijs. Het is echter essentieel om de basisprincipes van een samengestelde microscoop te kennen en deze te onthouden wanneer deze in gebruik is.

Onderdelen van een samengestelde microscoop

Een samengestelde microscoop bestaat uit de objectieflens, het oculair, het platform waarop het preparaat wordt geplaatst en de instelknoppen. Het bevat ook een lichtbron - een spiegel, een neusstuk en een arm. Het volgende diagram zal u helpen de microscoop beter te begrijpen.

Basisprincipes van een samengestelde microscoop

Het zou gunstig zijn om de basisprincipes van een samengestelde microscoop te leren, om ermee te associëren elke keer dat het wordt gebruikt. Hieronder volgen enkele belangrijke punten die grondig moeten worden begrepen.

❒ Om elke microscoop te laten functioneren, moet er een bron van licht dat zou helpen om het te zien object te verlichten.

❒ De lichtbron kan een spiegel zijn, die licht van buitenaf weerkaatst, of het apparaat kan zijn eigen lichtbron.

❒ De onderste lens, dat wil zeggen de lens die zich het dichtst bij het preparaat bevindt, wordt de objectieflens genoemd. Ook bekend als de primaire lens, vergroot het het preparaat. Er kunnen objectieven zijn die in sterkte variëren. De vergrotingswaarden kunnen variëren van 5x tot 100x. De waarden staan ​​op de zijkant van de lens geschreven.

❒De lens het dichtst bij het oog van de kijker, dat is de bovenste lens, wordt de oculaire lens genoemd. Ook bekend als de secundaire lens, kan het vergrotingsvermogen van de bovenste lens variëren van 2x tot 20x.

❒ De objectieflens moet parallel naar het oculair. De objectieflens kan worden ingesteld door het neusstuk te draaien, ook wel turret genoemd. Een '8216klik'-geluid geeft aan dat zowel de objectieflens als het oculair op de juiste plaats zitten.

❒ Vermenigvuldiging van de vergroting van de oculaire lens met de vergroting van de objectieflens resulteert in de totale vergroting, dat wil zeggen het vergrote beeld van het preparaat.

❒ Dus een 10x oculaire lens in combinatie met 30x objectief, resulteert in een vergrotingsfactor van 300x. Dit betekent dat het preparaat 300 keer groter wordt dan wanneer het met het blote oog zichtbaar is.

❒ Een samengestelde microscoop kan elementen echter vergroten tot a maximaal 2000x enkel en alleen. Het is belangrijk op te merken dat elk beeld groter dan 2000x niet door het oog zou worden herkend en dat de hersenen het beeld ook niet zouden kunnen verwerken.

❒ Om het preparaat in verschillende vergrotingen op te nemen, draait u de objectlens in plaats van het oculair.

❒ Raak het oppervlak van de lens nooit met uw handen aan, omdat de lens hierdoor wazig kan worden. Het kan ook krassen veroorzaken, waardoor de zichtbaarheid van het monster door de kijker wordt verminderd.

❒ Denk eraan om de arm en de voet van de microscoop tegelijkertijd vast te houden, aangezien een samengestelde microscoop zwaarder en groter is. Ze zijn ook duurder in vergelijking met andere microscopen.

Gebruik van een samengestelde microscoop

In dit nieuwe tijdperk van wetenschap en technologie is een microscoop een grote zegen voor de wereld geweest. Laten we nu eens kijken naar bepaalde toepassingen van een samengestelde microscoop.

▣ Er wordt bloedonderzoek gedaan, wat enorm helpt bij het diagnosticeren van ziekten. Een samengestelde microscoop is dus van groot nut in pathologische laboratoria om ziekten te identificeren.

▣ Verschillende misdaadzaken worden opgespoord en opgelost door menselijke cellen uit te tekenen en onder de microscoop te onderzoeken in forensische laboratoria. De aan- of afwezigheid van mineralen kan worden bepaald en de aanwezigheid van metalen kan worden vastgesteld, wat helpt bij het oplossen van misdaden.

▣ Forensische experts en wetenschappers kunnen ook achterhalen uit welk land een bepaald medicijn afkomstig is door de deeltjes onder een samengestelde microscoop te bekijken.

▣ Studenten op scholen en universiteiten hebben baat bij het gebruik van een microscoop voor het uitvoeren van hun academische experimenten. Het is een enorme hulp omdat de studenten nu de bacteriën en het virus kunnen zien, die anders onzichtbaar zijn voor het blote oog. Daarbij zijn ze getuige van dingen die ze in theorie hebben bestudeerd.

▣ Plantencellen worden onderzocht en met behulp van een samengestelde microscoop kan worden vastgesteld welke micro-organismen erop leven. Daarbij is een samengestelde microscoop ook gunstig gebleken voor biologen.

Zacharias Janssen vond de eerste samengestelde microscoop uit in het jaar 1590, en later Galileo Galilei, de grote Italiaanse natuurkundige bedacht zijn zelfgemaakte versie. Anton Van Leeuwenhoek, de vader van microscopie, wordt gecrediteerd voor de constante vooruitgang die is geboekt op het gebied van microscoopontwerp en -gebruik.

Nadat u de betekenis, basisprincipes en het gebruik van een samengestelde microscoop hebt verwerkt, kunt u zich nu misschien identificeren met het instrument wanneer het in gebruik is. Schakel voor een beter begrip altijd de hulp in van een deskundige op het gebied van wetenschap. Ik hoop dat het artikel je een duidelijk beeld heeft gegeven van een samengestelde microscoop.

Gerelateerde berichten

Lees het volgende artikel voor meer informatie over gegalvaniseerd staal en de verschillende toepassingen ervan.

Wat is een zuurstofanalysator? Dit artikel zal u vertellen over de functies en het gebruik ervan. Even kijken. Een zuurstofanalysator is een apparaat dat het niveau van zuurstof en hellip meet


Bloeduitstrijkje: bereidingswijze en principe | Bloed | Biologie

Voor microscopisch bloedonderzoek is een goed voorbereid bloeduitstrijkje nodig. Bloeduitstrijkjes worden gebruikt om verschillen in leukocyten te bepalen, om de morfologie van erytrocyten, bloedplaatjes en leukocyten te evalueren en, indien nodig, om het aantal bloedplaatjes en leukocyten te schatten.

Gewenste eigenschappen van een bloeduitstrijkje zijn onder meer:

l. Voldoende leeshoek

ii. Aanvaardbare morfologie binnen het werkgebied

iii. Gelijkmatige verdeling van leukocyten

Het Laboratorium Klinisch Pathologie gebruikt de wigtechniek voor het maken van bloeduitstrijkjes. Deze methode produceert een geleidelijke afname van de dikte van het bloed van dikke naar dunne uiteinden, waarbij het uitstrijkje eindigt in een gevederde rand van ongeveer 2 mm lang.

Het uitstrijkje is langer dan 25 mm en de gevederde rand stopt ongeveer 10 mm van het einde van het glaasje. De bloedfilm neemt het centrale deel van het objectglaasje in beslag en heeft aan alle kanten duidelijke marges die toegankelijk zijn voor onderzoek door onderdompeling in olie.

Het dunne uiteinde van de film wordt geleidelijk dunner en heeft geen korrelige strepen, troggen, richels, golven of gaten - kenmerken die kunnen leiden tot een ongelijkmatige verdeling van leukocyten. Bij preparaten van normale patiënten beslaat het dunne gedeelte van het uitstrijkje ongeveer 1/3 van het totale oppervlak en binnen dat gebied zijn erytrocyten verdeeld in een monolaag.

The thickness of the spread is influenced by the angle of spreader slide (the greater the angle, the thicker and shorter the blood smear), the size of the drop of blood and the speed of spreading. Glass cover slips are mounted on all blood smears to prevent damage to smear during examination, cleaning, handling and storage.

Preparation of Blood Smear:

2. E.D.T.A. blood (within 1 hr. of collection)

Preparation of Blood Film:

The slide should be clean. Place a small drop of blood, or one side about 1-2 cm from one end. Without delay place a spreader at an angle of 45° from the slide and move it back to make contact with the drop. The drop should spread out quickly along the line of contact of spreader with the slide.

The moment this occurs, spread the film by rapid smooth forward movement of the spreader. The film should be 3-4 cm in length. The ideal thickness is such that there is some overlap of R.B.C. throughout most of its length with proper separation and lack of distortion of RBC’s. the end from where the spread had ended is called tail end.

The ideal zone to examine the blood film is the areas between tail and body. If the film is made too thin or if a rough edged spread is used many leucocytes accumulate in edges and at tail. DLC should not be attempt on such a slide.

Characteristics of an Ideal Blood Smear:

1. It should be in the central 2/3 of slide.

2. It should have straight lateral border and short tongue shaped tail.

Precautions to be taken during preparation:

1. Angle should be maintained at 45°.

2. Blood drop should be of proper size.

3. Spreader’s edges should be smooth and it should be smaller than the slide on which smear is being made.

4. Pressure applied should be proper.

5. Drop should be pulled with spreader not pushed with it.

6. Preparation should be in one single stroke.

Staining of Blood Film:

Process of Staining:

The slide is covered with leishman stain for 2 mins. This much time is required for fixation. After 2 mins it is diluted with double the volume of buffer water. On adding buffer water a metallic shin will be formed, if the stain is dry. Allow this to stand for 15 min. after min, flood the slide with water to remove stain. Then wash under tap water wiping the back of slide with finger or cotton. Dry in air.

Precautions Suring Staining:

1. Time: Initial time 2 minutes, is important. After dilution increase of 1-2 minutes, does not alter staining.

2. Never let the stain dry on the slide otherwise stain deposits will make it impossible to count leucocytes (DLC).

3. Staining should be deposit free.

4. For washing the smear – let the water stream replace the stain. Don not throws the stain first.

Technique of Differential Leucocyte Counting:

D.L.C. is done is oil immersion, with wide open diaphragm and high up condenser. D.L.C. is best done in area where RBC morphology is good. There tends to be somewhat unequal distribution of WBC is normal blood film.

The smaller cells (like small lymphocytes) being in greater relative number in central thicker portions and the larger cells (monocytes eosinophils) being in greater relative number- along the edges and the tail. So the D.L.C. on a smear depends upon the area of the slide used for counting. To overcome this difficulty both area are included in counting.

Two methods are employed in counting:

1. Going back and forth lengthwise including both body and tail.

2. Going back and forth sidewise including both edges and centre. Usually 100 cells are counted.

It is used for malaria and microfilaria.

Sample is taken at or just after height of fever with shivering.

Sample is collected at midnight. Drop of blood is taken on slide which is spread evenly, air dried and then de-hemoglobinised by placing film in distilled water for 5-10 min. Leishman’s stain is mostly used for malaria.

A buffy coat preparation facilitates the search for immature and abnormal white blood cells, particularly when the peripheral blood count is low, and in identification of bacteria or yeast in septic and immune-compromised or immunosuppressed patients.

Micro-hematocrit centrifugation of specimen. Concentration of WBC’s Wright-Giemsa Stain.

Specimen Requirements: Collect:

Routine venipuncture, EDTA (Lavender-top tube)

Stable at Room Temperature for 24 hours.

Stable Refrigerated for 36 hours.

Clotted, QNS, old specimen, identification errors, labeling errors, inappropriate anticoagulants


Making Microscope Slides Yourself

There are three types of mounts that you can choose from when making microscopy slides. These are dry mount, wet mount, and prepared mount. Each mount has its own pluses and minuses. Your personal skill level and available equipment will determine how easy it is to make each type.

How to Make Dry Mount Microscope Slides

Instructies:

Dry mounts are the easiest microscope slides to make. You will need a glass slide and a cover slip. Dry mounts work best for samples like pollen, hair, feathers, or even dust particles caught in a microfilm filter.

The basic steps to prepare your own dry mount slide are very simple. Place the sample on the slide and cover. That's it! The cover will work to protect both your sample and objective lenses.

nadelen:

Although making microscope slides in the dry mount is easy, there are some disadvantages. These mounts are temporary unless you seal the cover slip in some way. It is also harder to see the more intricate structures of some species. For that, you will have to learn how to make a prepared mount.

How to Make Wet Mount Microscope Slides

Instructies:

Making microscope slides in a wet mount has a lot of advantages. The liquid refraction makes it much easier to see intricate structures. If the specimen is alive, the liquid will make it possible to view both the natural color and mobility patterns.

To make a wet mount, place a few drops of your desired liquid on the slide. Add the specimen to your liquid, and then place a few more drops on top of it. This ensures that the specimen will be covered in the liquid. If you are looking at an aquatic specimen like algae, use the water in which the specimen is residing.

Next apply the cover slip. This is done very gently in order to avoid the formation of air bubbles. Slowly lower the cover down at an angle, and it will eventually be held in place by surface tension. If the cover slip is floating on the bottom half of the slide, you have used too much liquid.

There are a variety of liquids that are acceptable for making a wet mount, from tap water to glycerin. The important thing to consider is your type of specimen. Some specimens don’t do well when faced with particular liquids. Be sure to choose your liquid carefully to match your specimen.

nadelen:

Wet mounts have disadvantages as well. Finding a moving specimen can be a problem. The slides also tend to dry out under the light of the microscope. If your wet mounts are drying out before you are ready, apply an additional drop of liquid under the cover slip.

How to Make Prepared Mount Microscope Slides

Instructies:

Making prepared mount slides is more involved, although the advantage is that once you are done you can keep them for a long time.

First your specimen needs to be sliced very thin. The best tool for this is a microtome, an instrument used to cut materials into featherweight slices.

Once the specimen is thin enough, place it on your slide. You will have to remove any excess water. Depending on the specimen you can air dry, blot, or use a heat source to dry the sample.

You will want to add a dye like methylene blue in order to stain the intricate structures of the specimen. You can do add a drop of the dye to the sample, then place the cover on top. Adding a fixative to the specimen before you put on the cover slip will help prevent decay.

The specimen to the right, a piece of a mouse quadriceps, is stained with Hematoxylin. Note how clearly you can see the tiny structures, which are individual muscle fibers.

If you have a specimen that is in a wet mount, there is a really simple way to stain it. Place a drop of dye on the edge of the cover slip. Put a small piece of paper towel at the opposite edge. As the paper towel absorbs the liquid, the dye should be pulled under the cover and across the specimen.

The prepared mount method is more complex, so it's not often done by the hobby microscopist. These slides are for biological or pathological research.

Making Microscope Slides: Conclusion

Never fear though, if you want to examine more complex structures but don't have the time/knowledge to prepare your own specimens you can always shop prepared slides at Amazon.

With a little practice, making microscope slides isn’t all that difficult. You may even enjoy it when you master some of the techniques. Once you know the steps needed, nothing can stand in the way of your own curiosity!


Bekijk de video: Deskripsi dan Klasifikasi Batuan Berdasarkan Analisis Sayatan Tipis (November 2021).