Старый DVD-привод превращается… в лазерный микроскоп / Хабр

В наше время DVD-приводы постепенно выходят из употребления, мало кто уже покупает диски или записывает их сам, а старые диски постепенно деградируют, ведь химическое покрытие на болванках не вечное.

Но для ненужного привода есть полезное применение. Например, из него можно смастерить лазерный микроскоп на Arduino (примечание: по факту требуется две лазерные головки, то есть два ненужных привода).

Это оптический микроскоп, который использует для сканирования образца сфокусированный лазерный луч.

Cканирование осуществляется путём перемещения лазера по двум осям в координатной сетки: x и y. Словно сканер, он проходит по всей поверхности объекта — и замеряет отражённый сигнал. Изображение составляется в специальном программном обеспечении, которое объединяет воедино результаты сканирования каждой точки.

Лазерная головка CD/DVD

Например, в в проекте GaudiLabs на фото вверху микроскоп изготовлен из двух лазерных головок HD DVD.

Лазер из такой головки сканирует образец, фокусировка происходит с помощью собственного фокусирующего механизма. Движение луча — с помощью отклоняющих катушек лазера в головке.

Один из вариантов лазерного микроскопа — конфокальный лазерный сканирующий микроскоп, позволяющий реконструировать трёхмерные структуры по наборам изображений на разной глубине. Конфокальные лазерные сканирующие микроскопы часто используются вместе с флуоресцентными материалами для изучения клеток и других биологических образцов.

Принцип конфокальной визуализации запатентован в 1957 году Марвином Минским, Dahn

Разрешение изображения определяется количеством измерений, сделанных в направлении x, и количеством линий в направлении y. Максимальное разрешение ограничено апертурой объектива и длиной волны лазера, как и в обычных оптических микроскопах. При сканировании флуоресцентных веществ разрешение часто ограничено силой сигнала. Его можно увеличить за счёт использования более чувствительных фотодетекторов или увеличения интенсивности освещающего лазера.

Белок бета-тубулин в клетке ресничной инфузории Tetrahymena визуализируется с помощью флуоресцентных антител. Фото получено с коммерческого конфокального микроскопа, Павел Яснос

Какое разрешение у лазерных головок CD и DVD? Очевидно, его должно быть достаточно для считывания ямок на поверхности компакт-диска, которыми кодируется информация (0 и 1).

У дисков DVD эти ямки примерно вдвое меньше по размеру, чем у CD, а у HD DVD — ещё вдвое меньше.

Ребята из швейцарской лаборатории GaudiLabs начали с проверки концепции, что прибор в принципе возможно сконструировать.

Первый прототип

Конструкция микроскопа состоит из двух лазерных головок. Первая излучает лазер и сдвигает его по оси x. На второй закреплён сканируемый образец — она движется в направлении y. Вместо фотодетектора используется простой фотодиод. Катушки контролирует схема Arduino с приводом, а изображения обрабатывает опенсорсная утилита Processing. Разрешения сканирования около 1,1 мкм (толщина человеческого волоса около 50 мкм).

Для второго прототипа была изготовлена печатная плата с микроконтроллером Arduino Micro со специальными коннекторами для лазерных головок.

Верхняя и нижняя стороны печатной платы, куда крепятся две лазерные головки (репозиторий на GitHub со схемами и программным обеспечением)

Программное обеспечение отправляет сканеру параметры сканирования и получает данные сканирования построчно. Поддерживается установка следующих параметров:

• Тип лазера (ИК, красный, синий для головок CD, DVD и Blu-Ray)
  
• Мощность лазера
  
• Положение сканирования
  
• Разрешение сканирования
  
• Сенсор (A0, S1, S2, RF, DIF)
  
• Цветовая схема и яркость

Вот как выглядят ямки на поверхности CD-ROM:

Ямки на поверхности CD-ROM, сфотографированные самодельным лазерным сканирующим микроскопом

Некоторые другие фотографии:

Сканы бактерий с разным разрешением и разными цветовыми схемами

Лазерные сканы клеток дрожжей

В данном проекте использовались головки PHR-803T из привода Xbox 360 (HD DVD).

Конечно, GaudiLabs далеко не первые, кто сделал лазерный микроскоп из оптического DVD-привода. Например, немецкий инженер Ханнес Золинер выполнил аналогичный проект в рамках своей магистерской диссертации.

Лазерный микроскоп Ханнеса Золинера

Фокусировка в микроскопе Золинера

Процесс сканирования в микроскопе Золинера

На сайте Instructables есть

пошаговая инструкция

для Arduino по сборке.

См. также научные статьи 2016 и 2018 годов с описанием подобных установок: Hacking CD/DVD/Blu-ray for Biosensing (ACS Sens. 2018, 3, 7, 1222–1232, doi: 10.1021/acssensors.8b00340) и Generating SEL and SEU with a class 1 laser setup (конференция RADECS 2016, doi: 10.1109/RADECS.2016.8093163).

Дополнительно:
«Как мы делали лазер из DVD-RW привода» (Хабр, 2013).

Старый медицинский микроскоп на белом фоне

Корзина Купить!

Изображение помещёно в вашу корзину покупателя.
Вы можете перейти в корзину для оплаты или продолжить выбор покупок.
Перейти в корзину…

удалить из корзины

Размеры в сантиметрах указаны для справки, и соответствуют печати с разрешением 300 dpi. Купленные файлы предоставляются в формате JPEG.

¹ Стандартная лицензия разрешает однократную публикацию изображения в интернете или в печати (тиражом до 250 тыс. экз.) в качестве иллюстрации к информационному материалу или обложки печатного издания, а также в рамках одной рекламной или промо-кампании в интернете;

² Расширенная лицензия разрешает прочие виды использования, в том числе в рекламе, упаковке, дизайне сайтов и так далее;

Подробнее об условиях лицензий

³ Лицензия Печать в частных целях разрешает использование изображения в дизайне частных интерьеров и для печати для личного использования тиражом не более пяти экземпляров.

* Пакеты изображений дают значительную экономию при покупке большого числа работ (подробнее)

Размер оригинала: 2736×3648 пикс. (10 Мп)

Указанная в таблице цена складывается из стоимости лицензии на использование изображения (75% полной стоимости) и стоимости услуг фотобанка (25% полной стоимости). Это разделение проявляется только в выставляемых счетах и в конечных документах (договорах, актах, реестрах), в остальном интерфейсе фотобанка всегда присутствуют полные суммы к оплате.

Внимание! Использование произведений из фотобанка возможно только после их покупки. Любое иное использование (в том числе в некоммерческих целях и со ссылкой на фотобанк) запрещено и преследуется по закону.

Биологический микроскоп – старый знакомый в новом качестве « Новости мира и страны

Биологический микроскоп знаком каждому ещё со школьных времён. Глядя в окуляр этого прибора на уроках ботаники, миллионы учеников открывали для себя внутренне устройство тончайших срезов растительных препаратов.

Устройство и принцип работы

Общее устройство микроскопа такого типа состоит из механической и оптической систем.

Оптическая система включает в себя окуляры и объективы, состоящие из металлического цилиндра с вмонтированными линзами, и осветительное устройство. Объектив и окуляр собирают свет, прошедший через исследуемый объект и создают его изображение.

Именно объектив считается важнейшей частью микроскопа – от его характеристик зависит качество прибора, определяемое количеством линз. Определить, сколько объективов и в каком количестве установлены в микроскопе можно по его маркировке (х8; х90 и др.).

Определяющим параметром считается разрешающая способность объектива (расстояние, которое можно увидеть между двумя точками), находящаяся в обратной зависимости от толщины фронтальной линзы.

Механическая система включает:

• подставку;
• предметный столик для размещения препарата.
• тубус – устройство, в которое вставляются окуляры;
• микро- и макровинты винты, предназначенные для перемещения тубусодержателя;
• револьвер для смены объективов, ввинченных в гнёзда.

Классификация

Простейшая классификация современных биологических микроскопов предполагает деление их по нескольким признакам:

• по типу изображения: плоского поля и стереомикроскопы;
• по типу освещения: отражённого и проходящего;
• по строению оптической системы: прямые и инвертированные;
• по области применения: исследовательские, конфокальные, лабораторные.

Микроскопы плоского поля – это приборы, получившие самое широкое распространение в школах, студиях и кружках юных натуралистов. На таких устройствах получают двухмерное изображение. Стереомикроскопы обеспечивают трёхмерное изображение и позволяют исследовать объёмные предметы. Например, приборы, выпускаемы для детей, позволяют увидеть бумагу, тонкий срез дерева и др. на прямом микроскопе и насекомое, камень и т.п. – на стереоскопическом.

Отражённое освещение создаётся с помощью верхней подсветки, проходящее – с помощью нижней. В первом случае рассматриваются непрозрачные предметы, во втором – полупрозрачные и прозрачные.

У микроскопов, имеющих прямую оптическую схему, во время работы на предметный столик помещается объект исследования, над ним располагается объектив, а выше – насадка с окулярами. Это – самая простая и распространённая схема.

Инвертированная (перевёрнутая) схема даёт возможность наблюдать объекты в проходящем свете, которые не только могут лежать на столике, но и находится в специальной посуде – чашке Петри, поэтому рассматривать можно живые объекты.

Особенностью этих приборов является возможность вести исследование объекта с нижней стороны. Здесь объективы находятся под образцом, а осветительная система – сверху. Такие микроскопы оснащаются длиннофокусными объективами. Эти приборы могут управляться вручную, с помощью моторизованного автомата или иметь полумоторизованное управление.

Область применения микроскопов, обычно отраженная в их названии, напрямую зависит от коррекции объектива. Так, лабораторные микроскопы отличаются от исследовательских, которые применяются для серьёзных научных анализов.

Конфокальные приборы отличаются использованием точечной диафрагмы, расположенной в плоскости изображения. Она ограничивает поток рассеянного света, который излучается не из фокальной плоскости объектива. В итоге можно получить серию снимков на разных глубинах, а затем воссоздать трехмерное изображение образца из них.

Применение

Область применения современных биологических микроскопов весьма обширна: их используют не только в учебных заведениях, но и при проведении научных исследований в самых разных отраслях, зачастую весьма далёких от ботаники, и даже в криминалистике.

По материалам сайта https://arstek.ru/

Навигация по записям

Лечение зубов под микроскопом

✖  Лечение с использование микроскопа (30 минут работы) 1100 р. + к стоимости лечения.

Услуга оказывается в наших филиалах на Лермонтова, 136/1, Российской, 13 и на 5ой Армии, 12.

Более подробно о данном методе лечения Вы так же можете прочитать здесь. 

---

В каких случаях необходимо использование микроскопа в стоматологии:

Микроскоп желательно использовать всегда, в особенности если речь идет о лечении (или перелечивании) каналов. Он позволяет увидеть важные для лечения детали, которые человеческий глаз разглядеть не может, и поднять качество исполнения процедуры на принципиально новый уровень. Об эффективности такого лечения говорит тот факт, что в странах с высокой стоматологической культурой, а также в странах, которые являются законодателями в области новейшего и лучшего медицинского оборудования, лечение под микроскопом стало своеобразным стандартом. Так, например, в США, Швейцарии, Японии, Израиле до 80% клиник применяют микроскоп при лечении.

---

В чем преимущество лечения зубов под микроскопом перед традиционным лечением:

Микроскоп дает возможность пролечить кариес, не повреждая при этом здоровые ткани зуба, а также более точно установить пломбу. Кроме того, данная технология позволяет увидеть скрытые кариозные поражения и трещины, которые, если их вовремя не заметить, могут привести к разрушению зуба. В эндодонтии (лечение каналов зуба) микроскоп особенно незаменим, так как он дает возможность точно определить количество, размер и строение каналов. Это помогает избежать повреждений здоровых тканей зуба при лечении, полностью вычистить пломбировочный материал, аккуратно удалить обломки инструментов, оставшиеся в канале во время предыдущего лечения и, соответственно, избежать перелечивания и удаления зуба в будущем.

---

В каких случаях рекомендуется лечение каналов зуба под микроскопом:

Основными показаниями к использованию микроскопа являются перелечивание каналов, а также извлечение фрагментов, отделившихся во время предыдущего лечения. За счет использования дополнительного освещения и увеличения доктор имеет возможность лучше разглядеть остатки старого пломбировочного материала на стенках каналов, атипично расположенные каналы и т.д

---

Сколько времени длится лечение одного зуба под микроскопом:

Не стоит забывать, что каждый зуб индивидуален. И невозможно сказать наверняка — не видя проблемы своими глазами — «Это займет 1 час», но в целом, чтобы у Вас было хоть какое -либо представление о лечении зубов под микроскопом подведем усредним — все зависит от количества каналов в зубе. Если речь идет о пульпите однокорневого зуба, то процедура займет час – полтора, если двухкорневого, то лечение длится около двух часов, если трехкорневого, то на обработку, стерилизацию и пломбировку каналов уйдет часа два – два с половиной. А если пациенту необходимо провести перелечивание, то время, необходимое на проведение процедуры, увеличивается в несколько раз, потому что каналы надо сначала распломбировать, затем обработать и заложить стерилизационный материал, с которым пациент будет ходить несколько недель, и только потом запломбировать. Традиционное лечение длится меньше, чем лечение под микроскопом, так как без использования современных технологий, врач при любом раскладе не может полностью обработать все каналы, а потому тратит на процедуру гораздо меньше времени.

---

Возможны ли болевые ощущения после лечения зубов под микроскопом:

В нашей клинике при проведении  эндодонтического лечения, обязательно надевается коффердам – специальный защитный материал из латекса, изолирующий оперируемый зуб от остальной ротовой полости. Поэтому во время лечения пациент может не беспокоиться, что бактерии вместе со слюной попадут в каналы. Кроме того, лечение зубов под микроскопом проводится с использованием анестезии и проходит абсолютно безболезненно. Но если вы пришли в стоматологию с острой болью, то ощущение дискомфорта может длиться еще какое-то время, но не более нескольких часов после лечения.

Лечение под микроскопом в Митино

Значение микроскопа в стоматологии трудно переоценить: он позволяет увидеть то, что человеческий глаз рассмотреть не может, помогает врачу проводить диагностику заболеваний и лечение зубов более тщательно и качественно, минимизирует риски рецидивов, спасает зубы от удаления при их перелечивании. Микроскоп — незаменимый помощник врача при эндодонтическом лечении, позволяющий разглядеть малейшие ответвления зубных корней.

Почему лечение зубных каналов лучше проводить под увеличением?

Зубные каналы очень тонкие, извилистые, в диаметре не больше 1 миллиметра, микроскоп увеличивает их в 40 раз. Врач-эндодонтист хорошо видит все ответвления, замечает малейшие очаги воспалений, это позволяет провести лечение каналов более качественно и предотвратить возможный рецидив. При лечении под микроскопом зубы проходят более щадящую обработку: используются инструменты небольшого диаметра, удаляются только пораженные зубные ткани, здоровые не затрагиваются.

Какова роль микроскопа при повторном лечении каналов?

Повторные воспаления после неудачного эндодонтического лечения нередко заканчиваются потерей зуба. При повторном лечении каналов спасти зуб от удаления поможет только его перелечивание под микроскопом, он позволяет стоматологу-эндодонтисту тщательно вычистить старый пломбировочный материал после традиционного лечения пульпита, исправить возможные осложнения после предыдущего лечения (например, извлечь отломленный ранее инструмент из канала). Микроскоп помогает это предотвратить и спасти, казалось бы, безнадежный зуб. При повторном лечении часто обнаруживаются дополнительные каналы, которые невооруженным взглядом увидеть невозможно — они настолько малы, что видны только под микроскопом. Любое пропущенное ответвление в дальнейшем спровоцирует воспаление. При перелечивании очень важно определить степень чистоты каналов после механической обработки и перед пломбированием. Некачественное лечение неизбежно приведет к воспалению периодонта.

Какие заболевания помогает диагностировать микроскоп?

Микроскоп широко используется и в диагностике заболеваний, например, помогает разглядеть начальный кариес, недоступный невооруженному взгляду. Диагностика с применением микроскопа дает более качественный результат. Пациент может быть уверен в том, что ни одна патология не останется незамеченной. Увеличительная техника помогает обнаружить кариес на самой ранней стадии его развития. Это позволяет быстро принять меры и провести своевременное лечение, не дав болезни прогрессировать. В микроскоп видны скрытые кариозные полости, самые мелкие трещинки на зубе, переломы. Бывает, что после такой диагностики врач принимает решение лечить зуб иным способом.

Лечение под микроскопом удобно не только доктору, но и пациенту.

• Пациент не сидит, как обычно, а лежит.
• Лечение психологически более комфортное — врач смотрит в микроскоп, а не в рот больному.

Преимущества лечения зубов под микроскопом

1. Тщательная обработка каналов сводит к нулю возможность рецидивов.
2. Удаляются только поврежденные ткани зуба, здоровые сохранятся.
3. Определяется наличие жидкости в каналах.
4. Врач легко обнаруживает скрытые кариозные полости между зубами, очаги воспаления под старыми пломбами.
5. С помощью микроскопа и очень тонкого инструмента через микродоступ стоматолог извлекает поврежденную ткань, не травмируя здоровую.
6. С помощью микроскопа специалист точно моделирует анатомические образования поверхности зуба из композитного материала.
7. Количество рентгеновских снимков, необходимых для диагностики и лечения, резко сокращается.
8. Микроскоп оснащен цветовыми фильтрами: например, зеленый отмечает кровеносные сосуды в корневых каналах.
9. Под увеличением врач может работать в малодоступных областях.
10. Микроскоп дает более высокую точность при постановке коронки.

МИКРОСКОП – технологии от стоматологии «Элита Центр» в Омске

Нам давно уже известно, что сохранение собственного зуба – это приоритет. Потеряв зуб, мы вынуждены будем обратиться к дорогостоящим методам восстановления зубного ряда – протезированию и имплантации.

В вопросе сохранения здоровья зубов, безусловно, на первом месте стоит профилактика, а затем КАЧЕСТВЕННОЕ ЛЕЧЕНИЕ!

И как ни странно именно на качественном лечении мы зачастую и экономим. Но как говориться: «скупой платит дважды» и плохо пролеченный зуб – это впустую потраченные деньги, плюс будущие расходы.

От чего зависит качество лечения? Безусловно, от опыта врача, от качества материалов, а так же (этот фактор уже выходит сегодня на 1-е место) от применяемых специалистом технологий.

Микроскоп  значительно повышает качество на всех стадиях лечения. Но давайте по порядку.

1. Диагностика – обнаруживаем кариес самой начальной стадии!

Перед началом лечения больного зуба мы делаем снимки (Компьютерную томографию, 3D снимки), что позволяет нам увидеть количество каналов, воспаление и др.

Но микроскоп дает возможность непосредственно в полости рта (а не на модели) оценить состояние зуба под десятикратным увеличением – кариес в начальной стадии не останется незамеченным.

Грамотно составляется план лечения, решается вопрос о возможности сохранения зуба, который был претендентом на удаление.

2. Лечим неосложненный кариес щадяще (деликатно)!

На начальных стадиях поражения зуба важно не затронуть здоровые ткани. С применением микроскопа доктор щадяще убирает только измененные ткани зуба —  применение минимально инвазивных методик дает возможность максимально сохранить здоровые ткани зуба. И, в свою очередь, качественно выполнить реставрацию, отполировать ее.

3. Лечим пульпит НЕ «вслепую».

Микроскоп незаменим на этапе лечения осложненного кариеса (пульпит, периодонтит).  

Одна из основных проблем при лечении зубов:

• не найдены и не пролечены все каналы зуба (инфекция остается в ненайденных каналах и возникает повторное заражение) – количество каналов в зубе может отличаться
• некачественно запломбированы (закрыты) каналы
• канал был перфорирован, то есть при очищении канала он был проткнут насквозь, что вполне возможно, так как размеры очень небольшие и это очень скрупулезная работа. Перфорация канала чревата дальнейшему проникновению жидкостной среды  и возникновению инфекции. Во время диагностики на снимках мы видим сколько именно каналов в конкретном зубе.  

Но увеличение под микроскопом позволяет доктору увидеть, где располагаются устья каналов (основных и дополнительных), а не полагаться на статистику и свой «тактильный» опыт поиска устья канала «вслепую». Это позволяет качественно очистить каналы от инфекции и запломбировать их.

4. Микроскоп – спасение зуба при перелечивании (повторном лечении).

Если зуб уже подвергался лечению и заболел повторно, мы можем однозначно говорить о том, что в 90% случаев было проведено некачественное лечение. «Перелечивать» всегда сложнее, так как требуется исправить уже совершенные ошибки. Мы считаем, что в данном виде лечения, микроскоп, зачастую становится единственным шансом на спасение зуба.

Микроскоп позволяет:

• визуально обнаружить дополнительный (пропущенный ранее) канал, который был причиной воспаления, боли после законченного лечения
• оценить дно пульповой камеры на наличие (отсутствие) перфорации, трещины. И если она (перфорация) обнаружена, то продезинфицировав, качественно ее закрыть, и, возможно, такой зуб прослужит еще долгие годы.
• под визуальным контролем качественно убрать со дна и устьев каналов старый пломбировочный материал, что невооруженным взглядом не всегда удается, так как ткани зуба и современные материалы по цвету похожи.
• убрать старый пломбировочный материал из каналов и оценить качество очистки канала.
• микроскоп позволяет извлечь отломанные инструменты, которые были причиной хронического воспаления данного зуба. То есть зуб, который был претендентом на удаление – сохраняется.
• микроскоп незаменим при извлечении стекловолоконных штифтов, когда речь идет о перелечивании канала, в который был ранее установлен такой штифт.

Для доктора задача усложняется тем, что штифт по цвету совпадает с тканями зуба (корня). И работая «вслепую», основываясь на свой «тактильный» опыт, не исключены ошибки. 

В заключении хочется сказать, что работа с использованием микроскопа более предсказуема, позволяет исключить ошибки на этапах диагностики, лечения, перелечивания и сохранения зуба от необоснованного удаления. Но в свою очередь работа на дорогостоящем оборудовании требует особой подготовки врача и ассистента, что влияет на повышение цены данного метода лечения. Выбор всегда остается за пациентом! Мы готовы предложить нашим пациентам качественное лечение под микроскопом, которое, иногда, является единственной возможностью для сохранения зуба!

Запишитесь онлайн

Микроскоп для пайки

Как правильно назвать это устройство я не знаю, назвал по аналогии с названии статьи коллеги Arelav, когда он рассказывал о модернизации  своей «классной штучки».

    Как всегда, совершенно случайно,  в руки попались объектив от старого фотоаппарата и обломок от вебкамеры почти одновременно

и сразу ассоциативно , со этой статьей, возникла желание сделать подобное устройство. В интернете довольно много описаний подобных устройств — объектив от фотоаппарата и веб камера, поэтому особенных трудностей при проектировании его не было. Проектировал его в CAD Компас 3D Home v18.1

Проектировал под «ландшафт» своего рабочего места. Конструктивно представляет собой две алюминиевые трубки диаметром 6 мм. соединенных шарнирами из пластика. Длина трубок 130 и 140 мм. Такая конструкция, по моему мнению, позволяет располагать рассматриваемый объект в любой точке рабочей поверхности стола и убирать ( складывать его) когда микроскоп не нужен.

В натуральном исполнении он вот такой

     Объектив микроскопа располагается на высоте ~45 см над поверхностью  стола.

    Размер участка платы, который видит камера микроскопа `15×15 мм.

   На картинке, одновременно с изображением, показано меню с возможными настройками программы Amcap,  с помощью которой выводится изображение. Из полезных: яркость, контрастность, цветовая гамма, цифровой 2х-кратный зум, фильтры.

 Изображение получается яркое, контрастное , довольно четкое. размер изображения можно получить любого размера, перетаскивая с помощью мышки границы экрана. Есть возможность фокусировки изображения в ограниченных пределах с помощью объектива. Задержка в выводе изображения наверное есть, но отрицательного влияния пока не ощутил. Иногда есть незначительное, но заметное дрожание изображения, за счет невысокой жесткости конструкции, хотя пока не напрягает.

        Собственно опыта использования подобных устройств у меня никакого нет и я не знаю хорошо это или плохо? Какое Ваше мнение ?

    Сделал это все из пластbка ABS SjlidFilament Geen  со стандартными параметрами :

— температура стола — 105 град.С

— температура экструдера — 240 град.С

— диаметр сопла 0.4 мм

— толщина слоя 0.2 мм

— толщина стенки — 1,6 мм

— толщина крышки — 1.6 мм

— заполнение — 40%

  Спасибо Maccabeus . Не болейте ..

Antique Microscope — Поиск истинной ценности в старинных микроскопах

В поисках истинной ценности старинных микроскопов

Ничто не стареет так элегантно, как старинный микроскоп. Мост в эпоху, когда мастерство было так же важно, как и функциональность, винтажный микроскоп — это не только произведение искусства, но и наука.

Первые микроскопы

В конце 16 века несколько голландских производителей линз разработали устройства для увеличения объектов, но в 1609 году Галилео Галилей усовершенствовал первое устройство, известное как микроскоп.

Его изобретение, составной микроскоп, имело выпуклую и вогнутую линзы. Позже в том же веке Антон ван Левенгук усовершенствовал микроскоп для биологических исследований.

Эти первые микроскопы, как правило, создавались и использовались учеными. Их можно найти только в музеях, и они недоступны среднему коллекционеру антикварных микроскопов.

Первые микроскопы, обычно сделанные из латуни, были монокулярными приборами с простыми линзами.

Инструменты, изготовленные в 1800-х годах, являются самыми старыми, которые может надеяться приобрести коллекционер старинных микроскопов.

Для дальнейшего ознакомления с историей, перейдите по нашей ссылке «История микроскопа».

Микроскопы Zeiss

Немецкий производитель линз Carl Zeiss преуспел в создании прецизионных линз и начал производство микроскопов в 1847 году.

Первоначально создавая инструменты с одной линзой, в 1857 году его фирма начала разрабатывать составные микроскопы. Сделанные из латуни, у многих из этих инструментов была черная японская база.

Его более поздние микроскопы использовали грубую фокусировку с вытяжной трубкой и точную фокусировку с ручкой.Он дополнительно усовершенствовал инструмент, включив в него грубую фокусировку с реечной передачей и шестерню, а также точную фокусировку, обеспечиваемую градуированным колесом.

Считавшиеся лучшими оптическими инструментами того времени, различные увеличения были получены путем вставки окуляров с разной силой линз в головку монокуляра в сочетании с различными объективами.

Bausch & Lomb

Якоб Бауш и Генри Ломб эмигрировали в Соединенные Штаты из Германии в середине XIX века и начали свое сотрудничество с производства очков.

Первоначально производя микроскопы с одной линзой, они перешли на производство составных микроскопов в 1874 году.

Они использовали разные методы для фокусировки инструмента: управление фокусировкой с помощью резьбы на носовой части ствола, позднее снятое с производства в 1878 году, аналогичная вытяжная труба. нескольким другим производителям и реечной системе.

Первой профессиональной моделью высотой 17 дюймов была Bausch & Lomb Model 76, изготовленная в 1876 году.

В основном сделанная из латуни, эта модель имела никелированное покрытие и твердые резиновые опоры для окуляров.

Точная фокусировка без трения была достигнута с помощью микрометрического винта, расположенного в задней части трубки.

Переоборудованный в бинокулярный микроскоп в 1883 году, он был одним из первых широко используемых бинокулярных прицелов.

Первоначально эта модель продавалась за 200 долларов, но сегодня она является прекрасным предметом коллекционирования.

Другие микроскопы

Bausch & Lomb и Carl Zeiss были выдающимися деятелями в области микроскопии, но другие производители также сделали инструменты, представляющие большую ценность и интерес для коллекционеров.

Эрнст Лейтц из Германии и парижанин Камиль Себастьян Наше создали качественные микроскопы, которые сохранились до наших дней; Watson & Son начала свою деятельность в Англии в середине 1800-х годов; Пауэлл и Лиланд, Бек и Арансберг — другие имена, связанные с коллекцией старинных микроскопов.

Изобилие производителей привело к появлению некоторых необычных инструментов, таких как:

• Трость, которую можно было превратить в микроскоп или телескоп, запатентовал Джеймс Пул в 1877 году.

• Рассекающий микроскоп, требующий наличия образца и микроскопа. в одной руке, был запатентован в 1891 году.
• Складной карманный микроскоп, разработанный Bausch & Lomb в 1865 году — предшественник складного портативного препаровального микроскопа, разработанного в 1880 году.
• Глазной и ушной микроскоп, запатентованный в 1853 году Х. Ле Риемонди и представлявший собой примитивный офтальмоскоп или отоскоп.

Микроскопы собирающие

Серьезный коллекционер старинных микроскопов занимает нишу на рынке, требующую настойчивости, знаний и удачи.

Никогда не избегайте распродаж недвижимости и блошиных рынков, хотя аукционы или частные продажи от других коллекционеров дадут более надежные результаты.

Антикварные магазины — хорошее место для охоты, и даже если в магазине его нет на складе, разговор с владельцем может дать вам подсказку.

Коллекционер старинных микроскопов, будь он инвестором или любителем, должен обладать знаниями, чтобы определить подлинность предполагаемой покупки.

Образцы 17 века были очень примитивными, иногда делались из дерева или кожи; эти конструкции уступили место латуни в 18 веке и оставались преобладающими до 1930-х годов, когда стали популярны металлические сплавы.

Некоторые ранние модели держались в руках или стояли на подставке или ящике. Разработка основания в виде штатива в начале 1700-х годов стала стандартом для базовой конструкции микроскопа.

Многие микроскопы продавались в деревянных коробках с серийными номерами, и нахождение старинного микроскопа с коробкой повышает их ценность.

Гордые своим мастерством производители микроскопов обычно наносили свое имя и номер модели на инструменты — определить точную марку и модель старинного микроскопа проще, чем большинство других предметов антиквариата.

Приобретение атласа старинных инструментов — все еще хорошая идея, некоторые публикации доступны в Интернете.

Значение

Как и в случае с большинством предметов коллекционирования, ценность определяется скорее редкостью, чем возрастом.

Полный антикварный набор микроскопов стоит больше, чем одна недостающая часть.

Все старые микроскопы поставлялись с несколькими окулярами разного увеличения; следовательно, если микроскоп, который вы собираетесь купить, имеет только один окуляр, он может быть неполным.

Слайды, корпуса и руководства также имеют большое значение.

Популярными брендами являются Bausch & Lomb, Carl Zeiss и Powell & Lealand — светильники 1800-х годов, сочетающие в себе эстетику и точность.

Bausch & Lomb были популярны благодаря своей серии Stereo Zoom и впоследствии были приобретены Leica, на их месте производятся китайские копии / модели.

Zeiss и сегодня продолжает свою деятельность как старейшая оптическая компания и крупнейший производитель.

Некоторые старинные микроскопы продаются за несколько сотен долларов, но большинство коллекционных моделей начинаются с тысячи долларов.

Модель BB Bausch & Lomb 1898 года недавно была продана чуть более чем за 2000 долларов США, а другие модели продаются по цене 10 000 долларов США. Стоимость нескольких микроскопов Leitz 1920-х годов варьировалась от 500 до 800 долларов; однако продавцы eBay продали несколько моделей Leitz конца 19 века менее чем за 200 долларов.

Красота старинного микроскопа проявляется множеством способов.

Блестящий латунный корпус, точность шестеренок 150-летней давности, твердый металлический вид — все вместе вызывает чувство благоговения перед тем, как микроскоп может быть таким красивым и функциональным после стольких лет.

Микроскоп Левенгука — Разработанный около 1668 года голландцем Антони ван Левенгук, микроскоп представлял собой простое устройство с одной линзой, полностью изготовленное вручную, включая винты и заклепки с большей четкостью и увеличением, чем составные микроскопы того времени.

Составные микроскопы Бауша и Ломба и микроскопы Бауша и Ломба StereoZoom имеют неизменно высокое качество и также заслуживают внимания!

Для просмотра изображений большой коллекции обратите внимание на антикварные микроскопы.com.

Американские оптические микроскопы и американские оптические стереомикроскопы.

Возврат от старинного микроскопа к лучшему микроскопу Обзоры Главная

сообщить об этом объявлении

Антикварные микроскопы на продажу — New York Microscope Company

Первый оптический микроскоп был разработан в конце 1500-х годов. Это открытие приведет к новой форме мастерства и послужит толчком к новым научным открытиям от таких людей, как Захариас Янссен, Антон Ван Левен, Роберт Гук и Галилей, которые разработали первый составной микроскоп.Антикварные и винтажные микроскопы — это произведение искусства и результат кропотливой ручной работы, превращая их в средство для открытий. Это связь с тем временем, когда ученые были в такой же степени мастерами, как и ученые.

New York Microscope Компания ищет по всему миру лучшие по цене, эстетической красоте и качеству изготовления. Антикварные и винтажные микроскопы — отличный подарок для любителей или для гордости дома, в офисе или на работе. Наш веб-сайт обновляется ежедневно, поэтому следите за нашими новейшими коллекциями.

ПОЖАЛУЙСТА, ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Изображенные микроскопы являются представлением нашего выбора и могут не быть точными заказанными, однако в большинстве случаев это будут микроскопы, изображенные на фотографиях. В противном случае они будут максимально идентичными.

Заявление об ограничении ответственности: Микроскопы в этом разделе описаны максимально точно. Некоторые ссылки были сделаны из «Billings Microscope Collection», Second Edition. Большинство перечисленных микроскопов имеют оригинальные детали и находятся в рабочем состоянии.Никакая гарантия не является явной или подразумеваемой. Подлинность антиквариата насколько нам известно.

Расценки на антикварные микроскопы

Позвольте нашим специалистам составить индивидуальное предложение специально для вас с нашими лучшими ценами и условиями. Просто сообщите нам свои требования, а мы сделаем все остальное.

Запрос цитаты

Если вам нужен совет по продукту, техническая поддержка или узнать о скидках за количество, свяжитесь с нами по электронной почте или позвоните нам по телефону (877) 877-7274.

New York Microscope Company — единственная компания, выпускающая микроскопы, которая предлагает бесплатную гарантию защиты обслуживания при покупке каждого микроскопа. Посетите нашу страницу «Защита бесплатного сервиса» для получения более подробной информации.

Музей микроскопии Nikon | Nikon’s MicroscopyU

Компания Nikon производит микроскопы почти столетие, начиная с простого монокулярного микроскопа из латуни в начале 1900-х годов. Сегодня микроскопы Nikon являются одними из лучших в мире и находятся в исследовательских лабораториях почти каждой страны.В Музее микроскопии Nikon представлены многие старые микроскопы, представленные с 1960-х до конца двадцатого века, а также несколько важных принадлежностей, которые использовались как для обучения, так и для исследований.

1960-е

Микроскоп модели H

Уникальный лабораторный диагностический прибор, напоминающий обычную камеру.

Стеромикроскоп СМЗ

Первый в очень успешной линейке стереомикроскопов Nikon.Отличная оптика, большие возможности масштабирования и низкое отношение сигнал / шум.

Микроскоп, модель S

Бинокулярный микроскоп с механическим предметным столиком, представленный в конце 1960-х годов.

---

1970-е годы

Биофот

Вертикальный микроскоп с оптической системой Nikon CF.

---

1980-е годы

Alphaphot

Первый микроскоп Nikon для студентов / аудиторий с CF-оптикой.

---

1990-е годы

Затмение E600

Микроскоп исследовательского уровня с оптикой с коррекцией на бесконечность и многочисленными принадлежностями.

Eclipse E600POL

Поляризованная световая версия популярного E600, включая вращающийся на 360 градусов предметный столик.

Затмение E800

Высокопроизводительный мост между микроскопами Eclipse низкого и высокого класса.

Затмение E400

Инструмент Nikon для исследований среднего уровня, разработанный в конце 1990-х годов.

Затмение E1000

Самый продвинутый автоматический микроскоп исследовательского уровня Nikon конца 1990-х годов.

Затмение E200

Студенческий бинокулярный микроскоп конца 1990-х годов все еще широко используется.

Затмение TS100

Инвертированный микроскоп нового поколения с новой оптической системой бесконечности от Nikon

---

2000-е годы

Конфокальная серия C1

Успешная и многолетняя линейка конфокальных микроскопов Nikon, которые помогли использовать конфокальную микроскопию в бесчисленных лабораториях по всему миру.

Затмение 50 / 55i

Важная веха в развитии линейки клинических микроскопов Nikon.

Затмение 90i

Флагманский вертикальный исследовательский микроскоп Nikon для цифровой эпохи.

---

Музей Олимп: микроскопы | Olympus LS

Ключевые продукты в истории Olympus

1590 · 1920 ~

Долгий путь к микроскопам местного производства

История микроскопов начинается с изобретения голландской группы производителей очков, отцом и сыном.После этого в Великобритании и Германии были произведены дальнейшие улучшения. В Японии в период Мэйдзи микроскопы производились и продавались как увеличительные стекла. Однако по своим характеристикам они уступали европейским микроскопам, и ученым, которые в то время занимались бактериологическими исследованиями, приходилось полагаться на дорогой импорт.

Такеши Ямасита, основатель компании Olympus, мечтал каким-то образом производить микроскопы в Японии. Он основал компанию в 1919 году и начал работать, чтобы осуществить свою мечту.Это ознаменовало начало 13-летнего периода неустанных усилий Ямаситы.

1931 ~

Переход от монокулярной конфигурации к бинокулярной

К середине 1920-х годов компания Olympus построила полную линейку микроскопов. С 1930 года компания работала над упрощением использования своих продуктов и расширением функциональности с целью интеграции следующих улучшенных функциональных возможностей и элементов дизайна:

• Механический столик для облегчения поиска в поле наблюдения
• Бинокулярные головки, которые можно рассматривать обоими глазами (для более удобного наблюдения)
• Улучшение оптических характеристик за счет разработки апохроматических линз объектива
• Повышенная производительность конденсатора
• Повышенное удобство при фотографировании
• Унифицированная конструкция рычага

1946 ~

Выпуск серии G

Во время Второй мировой войны фабрика по производству микроскопов и камер Olympus была перенесена в живописный район в префектуре Нагано, чтобы избежать повреждений в результате войны.Переезд не был временным переездом, а планировался как строительство нового завода в регионе на длительный срок.

В послевоенном хаосе Олимп столкнулся с множеством проблем. Компания столкнулась с различными трудностями при производстве «монодзукури» на заводе Ина в префектуре Нагано, который принял на себя роль завода Хатагая в штаб-квартире компании, который был поврежден во время войны.

Компания Olympus использовала присущие ей стойкость и дух для решения этих проблем и полагалась на свои довоенные модели, чтобы добиться нового старта на объекте Ina.Высокие показатели бизнеса микроскопов сегодня можно объяснить непоколебимой решимостью компании.

1972 ~

Разнообразие потребностей в микроскопии

Потребности в микроскопии разнообразны в соответствии с развитием науки, техники и других областей. Компания Olympus разработала свои микроскопы для удовлетворения этих требований, классифицируя свое портфолио по функциональным единицам. Компания разработала основной корпус микроскопа, который служил платформой, и включила его в серии AH, BC и CH на основе приложения.Теперь можно было создавать микроскопы для решения конкретных задач, комбинируя различные модули.

1993 ~

Рождение Y-образной конструкции

Линза объектива определяет оптические характеристики микроскопа. Стремясь улучшить характеристики линз, Olympus всегда стремилась улучшить свои технологии обработки и сборки. Компания также продолжала разработку, уделяя особое внимание концепциям конструкции микроскопов, чтобы удовлетворить разнообразный спрос в самых разных областях.
Опыт компании в области линз и передовых концепций дизайна привел к разработке оптической концепции «UIS», которая была использована для создания инновационного Y-образного микроскопа. Эта разработка подчеркнула возможности Olympus мирового уровня в этой области.

Инвертированные микроскопы:

для наблюдения за живыми клетками

Микроскопы бывают двух основных конфигураций: вертикальные и перевернутые. Инвертированные микроскопы используются для наблюдения за образцом снизу.Впервые они были разработаны и использовались перед Второй мировой войной для исследования и анализа металлических материалов, таких как железо и сталь. С успехами, достигнутыми в биологических исследованиях после войны, ученые начали использовать инвертированные микроскопы для наблюдения за живыми клетками.

Стереомикроскопы:

, позволяющие создавать трехмерные изображения

Человек с двумя глазами может видеть вещи в трех измерениях. Стереомикроскопы используют этот эффект для создания трехмерных изображений. Стереомикроскопы используются для сборки компонентов или тестирования прецизионных деталей на заводах, поскольку они позволяют визуально подтвердить неровности поверхности объекта или расстояния.Стереомикроскопы имеют долгую историю: модели первого поколения относятся к 1924 году. В связи со спросом, модели с годами развивались, чтобы обеспечить большую простоту использования и лучшую производительность.

Количественная оценка:

расширяется в различных областях

Микроскопы превратились из инструментов для поиска, исследования или записи в инструменты для измерения или измерения.

Растущие научные потребности привели к разработке микроскопов, способных производить количественную оценку, например, с помощью фотометрии или колориметрии.Такие «цветные» данные позволили добиться значительного прогресса в межклеточных и генетических исследованиях. Более того, применение микроскопов расширилось до ряда сфер, таких как тестирование оптических фильтров, используемых в ЖК-телевизорах.

Фотографические устройства:

записывающие фотографические изображения

Появление цифровых фотоаппаратов значительно упростило процесс записи изображений и наблюдений с микроскопа. До этого микрофотография была трудной и трудоемкой для исследователей, которые тратили время на изучение процессов выбора подходящей пленки, определения времени выдержки и проявления сфотографированных изображений.Чтобы сократить время, затрачиваемое исследователями, микрофотографические устройства продолжали развиваться.

История микроскопов | Microscope.com

1300-х

Очки, впервые сделанные в Италии.

1590

Два голландских производителя очков и команда отца и сына, Ханс и Захариас Янссен, создают первый микроскоп.

1667

Опубликована знаменитая «Микрография» Роберта Гука, в которой излагаются различные исследования Гука с использованием микроскопа.

1675

Появляется Антон ван Левенгук, который использовал микроскоп с одной линзой для наблюдения за насекомыми и другими образцами. Левенгук был первым, кто наблюдал за бактериями. XVIII век: по мере совершенствования технологий микроскопия стала более популярной среди ученых. Частично это было связано с открытием того, что сочетание двух типов стекла снижает хроматический эффект.

1830

Джозеф Джексон Листер обнаруживает, что совместное использование слабых линз на разных расстояниях обеспечивает четкое увеличение.

1878

Эрнст Аббе изобрел математическую теорию, связывающую разрешение и длину волны света.

1903

Ричард Зигмонди изобретает ультрамикроскоп, который позволяет наблюдать образцы с длиной волны ниже длины волны света.

1932

Прозрачные биологические материалы впервые исследуются с помощью изобретения Фритца Ксернике — фазово-контрастного микроскопа.

1938

Всего через шесть лет после изобретения фазово-контрастного микроскопа появился электронный микроскоп, разработанный Эрнстом Руска, который понял, что использование электронов в микроскопии увеличивает разрешение.

1981

3-х мерных изображений образцов возможно с изобретением сканирующего туннельного микроскопа Гердом Биннигом и Генрихом Рорером.

Происхождение : Происхождение слова «микроскоп» в соответствии с Онлайн-этимологическим словарем следующее: 1656, из Мод.L. microscopium, lit. «инструмент для наблюдения за малым» от греч. микро- (q.v.) + -скопион. «средства просмотра» от skopein «смотреть на». Микроскопический «мельчайший размер» засвидетельствован с 1760-х годов.

История создания составного микроскопа

Подобно тому, как у греков была полностью функционирующая система лучистого отопления, работавшая за две тысячи лет до того, как те, которые только сейчас были введены в США, так и происхождение составного светового микроскопа, похоже, прослеживается не в Голландии, Англии или Франции, а в Китае. что, возможно, уместно, учитывая нынешнее преобладание Китая в поставках составных световых микроскопов!

Водный микроскоп

Согласно древнему китайскому тексту, китайцы рассматривали увеличенные образцы через линзу на конце трубки, которая была заполнена водой разного уровня в зависимости от степени увеличения, которого они хотели достичь.

Гениальный, эффективный и воспроизводимый в домашних условиях уже сегодня. То, что это произошло около 4000 лет назад в династии Чоу-Фу и более чем за 3500 лет до рождения «отца современной микроскопии», весьма примечательно.

То, что эти китайские древние достигли уровня увеличения, в 150 раз превышающего сегодняшний стандарт, или 100 moou, захватывает дух. Это как если бы они разработали городской автомобиль, который достиг Маха II. Если и строили такую ​​машину, то никаких упоминаний о ней не найдено.Точно так же нет более известных ссылок на такой составной микроскоп, пока мы снова не вернемся к грекам.

Не менее человек, чем Аристотель, довольно подробно описывает работу микроскопа. Греки, безусловно, хорошо использовали изогнутые линзы, которые являются важным компонентом любого стерео или сложного микроскопа. Древнегреческие мальчики, вероятно, разделяли чувство триумфа каждого американского мальчика от использования изогнутой линзы или увеличительного стекла, чтобы разжечь огонь. Греки, однако, также использовали его для хирургических операций, но не на муравьях, как это делают маленькие мальчики, а на людях — для прижигания ран и поражений, вызванных проказой и т. Д.

Древние египтяне и римляне также использовали различные изогнутые линзы, хотя упоминания о составном микроскопе не найдено.

Греки, однако, дали нам слово «микроскоп». Оно происходит от двух греческих слов: uikpos, маленький и okottew, взгляд.

Однако, хотя древние китайцы, греки и римляне применили свою бесконечную мудрость к этому вопросу, нет никаких известных упоминаний ни об использовании искусственного света, ни о множественных линзах. Другими словами, мы можем отдать должное Древним за их предвидение и достижения, но мы должны искать в другом месте, чтобы открыть как первый световой, так и составной микроскоп.

Невероятно, но следующие исторические упоминания, связанные с микроскопами или, точнее, оптикой, происходят через 1200 лет после разграбления Рима, и даже тогда ссылки относятся только к использованию линз в изобретении очков. Иными словами, одни из самых умных людей, которых когда-либо производила планета, играли и работали с одиночными линзами в течение нескольких тысяч лет, не заходя дальше.

Очки

Затем, всего за несколько коротких лет в Тоскане, Италия, двое мужчин заявили, что независимо друг от друга изобрели очки.Доказательство? Их надгробия!

Затем, всего за несколько коротких лет в Тоскане, Италия, двое мужчин заявили, что независимо друг от друга изобрели очки. Доказательство? Их надгробия! Один из них, Сальвано д’Араменто дельи Амати, умер в 1284 году во Флоренции и утверждал, что держал процесс в секрете. Другой, Алессандро делла Спина, умер в 1317 году и утверждал, что раскрыл свой процесс. Пиза и Флоренция всего в нескольких минутах ходьбы. Совпадение? Вам решать.

Так или иначе, местный монах Джиродина да Ривальта в 1306 году произнес проповедь, в которой он с энтузиазмом назвал очки потрясающим изобретением и мимоходом указал, что они использовались около 20 лет.Наконец, в 1289 году другой местный житель из семьи Попозо сетовал, что «я настолько ослаблен возрастом, что без очков, известных как очки, я бы больше не мог ни читать, ни писать».

Телескопы

Примерно в то же время линзы использовались в ранних телескопах.

В 13 веке англичанин Роджер Бэкон подробно обсуждает их. И очки, и микроскопы имеют отношение к микроскопам, потому что они отслеживают все более изощренное использование линз — важнейшего оптического компонента любого микроскопа.

Затем, всего 200–300 лет спустя, мы находим множество ссылок и неопровержимых свидетельств как телескопов, так и микроскопов. Наступил Ренессанс, а с ним — обильный расцвет искусства и науки. Наиболее важно то, что с изобретением печатного станка идеи и разработки могут распространяться легко и быстро. В результате работа Томаса Диггеса над телескопом в Англии в середине XVI века и работа Ханса Липперши, которая включала подачу заявки на патент телескопа, были переданы другим, в том числе не меньшему гению, чем Галилей.

Галилео сразу начал работать с линзами. В короткие сроки он разработал усовершенствованный телескоп с фокусирующим устройством и отправился покорять звезды. Тем не менее, мы должны также отдать должное сэру Исааку Ньютону, который примерно в то же время в Великобритании изобрел телескоп-рефлектор.

Составные микроскопы

А как насчет микроскопов? Ну, тот же Ганс Липперши и его сын Закариас Ханссен экспериментировали с множеством линз.

В конце 1590-х годов они использовали несколько линз в тубусе и были поражены, увидев, что объект на конце тубуса был значительно увеличен за пределы возможностей лупы.Они только что изобрели составной микроскоп. Другими словами, они обнаружили, что изображение, увеличенное одной линзой, может быть увеличено с помощью второй или нескольких линз.

Затем, в середине 17 века, англичанин Роберт Гук и голландец Энтони Ван Левенгук подняли микроскоп на новый уровень. Гук был болезненным гением, любившим экспериментировать. Он делал это в огромном диапазоне научных областей исследования и с большим успехом. Он изобрел универсальный шарнир, ирисовую диафрагму (еще один ключевой компонент многих современных световых микроскопов), респиратор, анкерный спуск и балансировочную пружину для часов.

Он также разработал правильную теорию горения; разработал уравнение, описывающее эластичность, которое используется до сих пор («закон Гука»), и изобрел или усовершенствовал метеорологические инструменты, такие как барометр, анемометр и гигрометр; и так далее. Однако больше всего он известен благодаря Micrographia, своим исследованиям с микроскопом, опубликованным в 1665 году. Micrographia в одночасье стала сенсацией не только из-за того, что он описал, но и из-за превосходных рисунков, которые он сделал.

Он описал новый мир вместе с изящными рисунками жгучих волосков крапивы, блох и, что самое известное, сотовой структуры или «ячеек» пробки.Именно Гук ввел термин «клетки» для описания живой ткани. Интересно, что хотя Гук действительно использовал составной микроскоп, он обнаружил, что он сильно напрягает и ослабляет его зрение. Для своей Micrographia он предпочел использовать простой микроскоп с одной линзой, сделанный из золота и кожи и освещенный свечой. Может быть, первый световой микроскоп?

Антони ван Левенгук — отец микроскопа

Однако именно Левенгук жил в то же время, что и Гук, и опирался на работы Гука, чтобы вывести микроскоп на новый уровень сложности.

Как торговец тканями, он использовал простой микроскоп, чтобы исследовать ткань. Как ученый, он начал экспериментировать с новыми способами шлифования линз, чтобы улучшить оптическое качество. В общей сложности он заточил около 550 линз, некоторые из которых имели линейное увеличение 500 и разрешающую способность в одну миллионную дюйма — поразительное достижение.

Левенгук подробно описал эти достижения в почти 200 письмах Королевскому обществу в Лондоне, где их подтвердил не менее человек, чем Роберт Гук.Результатом всей этой работы стал простой ручной микроскоп с одной линзой. Образец закрепляли на вершине указателя, над которой лежала выпуклая линза, прикрепленная к металлическому держателю. Затем образец просматривали через отверстие на другой стороне микроскопа и фокусировали с помощью винта.

Пожалуй, самый известный его эксперимент произошел в 1674 году, когда он увидел воду в озере:

«Теперь я очень ясно увидел, что это были маленькие угри или черви, которые лежали, сбившись в кучу, и извивались, как если бы вы невооруженным глазом видели целую тазу с маленькими угрями и водой, с угрями, корчащимися друг с другом; и вся вода, казалось, жила этими разнообразными животными.

Это было для меня из всех чудес, которые я открыл в природе, самым чудесным из всех; и я должен сказать, со своей стороны, что перед моими глазами еще не появлялось более приятного зрелища, чем эти многие тысячи живых существ видели живыми в маленькой капле воды, движущихся между собой, причем каждое из нескольких существ имело свои собственные движение ».

Он открыл бактерии. Он заслужил титул отца микроскопа. Интересно, что только в 1839 году, почти двести лет спустя, клетки были окончательно признаны основными единицами жизни.

18-19 века

Следующий важный шаг в истории микроскопа произошел еще 100 лет спустя с изобретением Чарльзом Холлом в 1730-х годах ахроматической линзы.

Он обнаружил, что, используя вторую линзу другой формы и преломляющих свойств, он может изменять цвета с минимальным влиянием на увеличение первой линзы.

Затем, в 1830 году, Джозеф Листер решил проблему сферической аберрации (свет изгибается под разными углами в зависимости от того, где он попадает в линзу), разместив линзы на точном расстоянии друг от друга.В совокупности эти два открытия способствовали заметному улучшению качества изображения. Раньше из-за плохого качества стекла и несовершенных линз микроскописты не видели ничего, кроме искаженных изображений — как будто первые радиоприемники были чрезвычайно потрескивающими.

Следует помнить, что до сих пор каждый новый шаг зависел от качества или применения линз. Затем, в 1863 году, один из нескольких новых производителей микроскопов, компания Ernst Leitz, обратилась к механической проблеме, представив первую револьверную головку с не менее чем пятью объективами.

За этим усовершенствованием быстро последовали в 1866 году, когда Карл Цейсс нанял Эрнста Аббе своим директором по исследованиям в Zeiss Optical Works. Аббе изложил основу того, что станет современным подходом к разработке вычислительной оптики.

Он разъяснил разницу между увеличением и разрешением и раскритиковал практику использования окуляров со слишком большим увеличением как «пустое увеличение». К 1869 году его работа произвела новое запатентованное осветительное устройство — конденсатор Аббе.

Конденсатор Аббе: работа Аббе по волновой теории микроскопических изображений (условие синуса Аббе) сделала возможным разработку новой серии из семнадцати объективов микроскопа — три из них были первыми иммерсионными объективами, и все они были разработаны на основе математического моделирования. Как заметил Аббе, его творения были «основаны на точном изучении используемых материалов, соответствующие конструкции определены расчетом до мельчайших деталей — каждой кривизны, каждой толщины, каждой апертуры линзы — так что любой подход проб и ошибок является приемлемым. Исключенный.«

С этого момента микроскопы разрабатывались на основе здравых законов физики, а не методом проб и ошибок, которые были характерны для первопроходцев. В то же время ряд компаний создали специализированные производственные предприятия, специализирующиеся на производстве прецизионных микроскопов. Исследования и разработки продолжали приносить плоды.

В 1880 году начали использоваться первые микротомы, которые позволили приготовить значительно более тонкие образцы для улучшения качества образцов. В 1893 году другой сотрудник Zeiss, Август Колер, придумал беспрецедентную систему освещения, которая до сих пор известна как освещение Колера.Используя двойные диафрагмы, система обеспечивает тройные преимущества: равномерно освещенный образец, яркое изображение и минимальное количество бликов. Другими словами, Колер добился почти идеального имиджа.

Массовый рынок микроскопов появился одновременно с точной инженерией, и неудивительно, что было получено множество ошеломляющих результатов: в 1879 году Уолтер Флемминг открыл митоз и хромосомы клеток, достижение, признанное одним из 100 наиболее важных. научные достижения всех времен.

ХХ век

На рубеже 19-20 веков Луи Пастер изобрел пастеризацию, а Роберт Кох открыл свои знаменитые или печально известные постулаты: палочка сибирской язвы, палочка туберкулеза и вибрион холеры.

На рубеже 19-20 веков Луи Пастер изобрел пастеризацию, а Роберт Кох открыл свои знаменитые или печально известные постулаты: палочка сибирской язвы, палочка туберкулеза и вибрион холеры.

УФ и фаза: К 1900 г. был достигнут теоретический предел разрешения для микроскопов видимого света (2000 ангстрем). В 1904 году компания Zeiss преодолела это ограничение, представив первый коммерческий УФ-микроскоп с разрешением, вдвое превышающим разрешение микроскопа видимого света. В 1930 году Фриц Цернике обнаружил, что он может рассматривать неокрашенные клетки, используя фазовый угол лучей. Отвергнутая Цейссом, его инновация с фазовым контрастом не была представлена ​​до 1941 года, хотя в 1953 году он получил Нобелевскую премию за свою работу.

Электронные микроскопы: В 1931 году Макс Кнолль и Эрнст Руска изобрели первый электронный микроскоп, преодолевший оптические ограничения света. Физика диктует, что световые микроскопы ограничены физикой света до 500- или 1000-кратного увеличения и разрешения 0,2 микрометра.

Кнолль и Руска построили просвечивающий электронный микроскоп (ТЕМ), который пропускает пучок электронов (в отличие от света) через образец. Последующее взаимодействие пучка электронов с образцом регистрируется и преобразуется в изображение.Затем, в 1942 году, Руска усовершенствовал ПЭМ, построив первый сканирующий электронный микроскоп (СЭМ), который пропускает пучок электронов через образец.

Принципы

Ruska до сих пор лежат в основе современных электронных микроскопов — микроскопов с увеличением до 2 миллионов раз! Вторым крупным достижением микроскопов в 20 веке стало развитие массового рынка. Это началось в 19 веке, когда Лейтц утверждал, что экспортировал 50 000 микроскопов в США.С., эта тенденция усилилась в 20 веке. В результате появилось большое количество производителей, которые предложили альтернативы по более конкурентоспособным ценам таким известным европейским компаниям, как Zeiss и Leitz.

Китай: Китай стал крупным поставщиком микроскопов для повседневного использования и, с развитием их оптических производственных мощностей, теперь поставляет оптические компоненты для некоторых основных брендов микроскопов. Эта рыночная тенденция благотворно повлияла на цену микроскопов, позволив распространить микроскопы за пределы сферы деятельности ученых-исследователей для повседневного коммерческого и индивидуального использования.

Новые источники света — галогенные, флуоресцентные и светодиоды — все улучшили или добавили большую универсальность светового микроскопа, в то время как появление штанг привело к широкому коммерческому применению инспекций, которые не могут быть выполнены со стандартной подставкой микроскопа. Однако самым последним нововведением стал цифровой микроскоп.

Цифровые микроскопы : Цифровые микроскопы позволяют передавать живое изображение на экран телевизора или компьютера и помогли произвести революцию в микрофотографии.Цифровые микроскопы просто интегрируют камеру цифрового микроскопа в тринокулярный порт стандартного микроскопа. Альтернативное и более гибкое решение — просто разместить камеру цифрового микроскопа на тринокулярном микроскопе!

Dino-Lite : Одним из наиболее оригинальных нововведений 21 века стали цифровые микроскопы Dino-Lite. Dino-Lite — это портативные цифровые микроскопы, размером не больше толстой ручки. Они предлагают возможность маломощного зума с увеличением до 500x.Они оказали заметное влияние на приложения для промышленных инспекций.

Ранние микроскопы

До 1830-х годов существовало два типа микроскопов: простой и составной.

A Простой микроскоп имеет одну линзу. Обычно это была небольшая диафрагма, чтобы уменьшить размытость или «сферическую аберрацию», вызванную кривизной линзы. Простые микроскопы полагались на естественный свет вокруг объекта или прямое освещение, проходящее сквозь него, если он был полупрозрачным.Поскольку многие виды линз можно использовать в руке в качестве «простого» микроскопа, на самом деле невозможно назначить дату начала исследования. На диаграмме слева показан предложенный Декартом дизайн ручного простого микроскопа с использованием вогнутого зеркала для создания виртуального изображения при поднесении к глазу в 1637 году. Первое известное изображение микроскопа — это рисунок Исаака Бикмана из шестью годами ранее. Помимо качества изготовления, пользователю требовалось хорошее зрение, чтобы максимально эффективно использовать такой инструмент.

«Изобретатель» микроскопа, вероятно, утерян для истории, однако микроскопия в нашем понимании, возможно, была представлена ​​голландскими мастерами по производству очков Захариасом и Хансом Янссеном из Мидделбурга. В 1595 году компания Janssens произвела составной микроскоп, способный увеличивать образцы до десяти раз при полном раскрытии.

A Составной микроскоп имеет выпуклую линзу объектива (ближайшую к просматриваемому объекту, например, образцу) и выпуклый окуляр. Окулярная линза увеличивает «реальное» изображение, которое уже было сформировано объективом, так что наблюдатель фактически видит увеличенное виртуальное изображение.Разработка составного микроскопа тесно связана с развитием другого инструмента, телескопа, но для опытного пользователя простой микроскоп давал лучшие результаты до середины 18 века. Кирхер описал различные «смикроскопы» (так в оригинале) в 1646 году и пришел к выводу, что лучшим типом была трубка со стеклянной сферой на одном конце, на которую можно было поместить исследуемый объект. то есть лучшие простые микроскопы по-прежнему рекомендуются по сравнению с доступными типами соединений.

Ранние составные микроскопы были очень неэффективны, и на качество изображения влияли значительные хроматические и сферические аберрации, но к первому десятилетию семнадцатого века были доступны довольно большие инструменты (более фута в длину) с достаточно высоким увеличением.

Ранние определения и записи под микроскопом

В 1625 году Стеллути опубликовал свой «Анатомия пчелы, обнаруженная под микроскопом ». Итальянцы были в авангарде разработки микроскопов в этот период. Хотя слово «микроскоп» не встречалось в английском языке до 1656 г., итальянцы из Accademia dei Lincei упомянули «микроскоп» в 1625 г. Роберт Гук, секретарь Лондонского королевского общества, сорок лет спустя опубликовал свой Micrographia , содержащий некоторые замечательные иллюстрации увеличенных предметов, которые он наблюдал, включая знаменитую гравюру блохи.

Классификация Питера Бореля (1655) из De Vero Telescopii Inventore

Микроскоп, будь то стекло от блох или стекло от мух, с помощью которого блоха увеличивается до размера верблюда, а муха до размера слона, состоит из двух стаканов, заключенных в небольшую трубку: Ближайшее к глазу стекло выпуклое и представляет собой небольшой сегмент сферулы, диаметр которого должен составлять два дюйма; второе стекло — плоское.

Микроскоп также может состоять из двух выпуклостей и лучше.

Некоторые из них состоят из одиночного шарика, заключенного в трубку, напротив конца которой расположен небольшой стеклянный ящик для приема всяких мелких предметов, или блюдце применяется для исследования жидкостей.

Или модель трубки может представлять собой систему труб, которые можно укорачивать и удлинять по желанию, и под которые можно накладывать предметы: также можно установить больше очков, даже три или четыре, и так появляются объекты увеличено.

Название «Микроскоп», которое, по некоторым утверждениям, было изобретено Джованни Фабером, широко использовалось только с 1650-х годов.

Простой микроскоп Левенгука

С некоторого момента до 1673 года голландский торговец тканями и геодезист Антони ван Левенгук (1633-1723) использовал плавленые стеклянные шарики для формирования линз для явно грубых простых микроскопов, которые, тем не менее, увеличивались до 275 раз! Современные тесты пришли к выводу, что он мог достичь разрешения в два микрометра. Было произведено удивительное количество, возможно, более 400, потому что было невозможно достичь стандартного увеличения.По этой причине каждый микроскоп был изготовлен для определенного образца, и считается, что они поставлялись с образцом, закрепленным на месте. Работа Левенгука добавила значимости, потому что он также опубликовал свои наблюдения в «Философских трудах Королевского общества ». Эти записи и иллюстрации 1693 года говорят нам, например, что одним из первых вещей, которые он заметил в свой микроскоп, была струпья из собственного носа.

Простой микроскоп Левенгука показан на картинке выше при виде спереди и сзади.Образец прикрепляли к игле, которую можно было расположить перед крошечной двойной выпуклой линзой с помощью винтовой резьбы. К сожалению, в музее BOA нет настоящего образца, хотя он показывает современную копию (без каких-либо образцов), четыре вида которой представлены в картинной галерее. Его сделал для нас Музей Бурхааве в Лейдене. Копии простого микроскопа Левенгука производятся с конца 19 века. Однако шансы получить реальный исторический пример очень малы.Противоречивые сообщения предполагают, что в мире существует от семи до двенадцати подлинных примеров.

Очки от блох

Энтомологи продолжали использовать микроскопы, основанные на аналогичном принципе, в течение многих лет. Слева находится микроскоп от блох из слоновой кости или «желудей», хотя сначала вы можете не узнать, что это микроскоп. Ручка имеет такую ​​форму, которая облегчает удержание, в то время как линза под крышкой в ​​форме желудя находится очень близко к глазу наблюдателя.Корпус ящика также можно было использовать как «живой» ящик для хранения образцов. Этот тип микроскопов существовал с начала 1700-х до конца 1800-х годов, и подавляющее большинство из них не имеют подписи. Наш, возможно, английский.

Микроскопы с винтовым креплением

Еще одним популярным типом приборов, представленных в нашей коллекции, является микроскоп Wilson с винтовым цилиндром. Этот микроскоп, конечно, невелик (на снимке это видно в масштабе пяти сантиметров), но все не так просто.У него есть несколько составных частей, и действительно, некоторые из наших отсутствуют. Присутствуют ручка из слоновой кости и открытая цилиндрическая головка «завинчивающаяся», содержащая металлическую пружину, пластины и отверстие из окрашенной слоновой кости, но отсутствует регулируемый винт, который позволял фокусироваться. В комплект входят четыре объектива из слоновой кости (пронумерованные от 1 до 4) и металлическая направляющая, хотя, к сожалению, все ее отверстия теперь пусты. Крепление конденсатора также отсутствует. Одна из пластин в бочке слегка изогнута, чтобы в ней можно было разместить стеклянный цилиндр, например, для облегчения наблюдения за жизнью пруда.

Инструмент плотно прилегает. Такие случаи имеют тенденцию уменьшаться с возрастом. Однако цилиндрическая форма этого корпуса необычна. Он покрыт шагренью и имеет зеленую бархатную подкладку. Портативный микроскоп с винтовым стержнем был изобретен Джеймсом Уилсоном в 1702 году, хотя в 1694 году эту идею выдвинул Николас Хартсукер. Двумя наиболее распространенными производителями были Калпепер и Скарлетт. Ранние модели, подобные этой, были из слоновой кости, но позже предпочтительным материалом была латунь.

Дополнительные исследования: Для получения дополнительной информации об этом типе микроскопа см .:
СРЕДНИЙ. Симкок «Эдмунд Калпепер и микроскоп с винтовым цилиндром», Бюллетень Общества научных приборов № 88 (2006), стр. 2-9

Конкурентное производство микроскопов в Лондоне и других местах

Монокулярные и треножные микроскопы можно было купить у крупных конкурентов лондонских оптиков Джона Ярвелла (ум. 1712) или Джона Маршалла (ок.1659-1725). На нашей иллюстрации изображен «Двойной микроскоп» на торговой карточке Ярвелла от 1697 года. Поступивший в ученики в 1662 году, Джон Ярвелл стал Фрименом компании по изготовлению очков в 1669 году и служил мастером по изготовлению очков в 1684 году. Он перешел на Знак Архимеда и Корона 1698 г.

Джон Маршалл оказал большое влияние на разработку боковой стойки, представленной Робертом Гуком. Маршалл добавил к этому столбу сценические тарелки и тарелки с рыбой, которые могли пропускать свет прямо через объект, например, лягушку, с помощью которой пользователь мог проверить на себе теорию кровообращения Уильяма Харви (1628).Теперь микроскопы были достаточно хороши, чтобы видеть капилляры, предсказанные Харви (1578–1657).

18 в. микроскоп
мастерская изготовителя

Двойной микроскоп Маршалла и конструкция штатива Калпепера (примерно с 1730 г.) были особенно популярны, особенно после того, как Манжета изменила базовую конструкцию.

Модель Culpeper включает в себя подставку-треногу с зеркалом внизу для отражения света снизу. Визуально они мало чем отличались от инструментов Кампани, созданных сорок или более лет назад.В некотором смысле это был шаг назад, поскольку инструмент нельзя было наклонять, и поэтому его было неудобно использовать, так как владельцу приходилось смотреть на него прямо сверху.

Подставка Culpeper
с поворотным зеркалом

В примере, который мы здесь проиллюстрируем, имя производителя не указано, но мы можем полюбоваться его ножками в форме свитка. Он также оснащен привинчивающимся окуляром, механизмом фокусировки с зубчатой ​​рейкой и колесом управления с фрезерованными краями и подпружиненным предметным столиком над квадратным деревянным основанием с ящиком для принадлежностей.Этот ящик, облицованный зеленым сукном, содержит четыре сменных объектива, а также другие аксессуары, включая фитинг librachrome, круглую конденсорную линзу типа «бычий глаз» на латунном стержне, тарелку для рыбы с зелеными шелковыми завязками, острие с пинцетом, стеклянную смотровую штангу. с пробкой и пятью горками на костях. Наверное, английский. Английские микроскопы были одними из лучших в мире. В 1739 году великий профессор Сэмюэль Клингеншерна из Уппсальского университета в Швеции купил микроскоп типа Калпепера, сделанный Мэтью Лофтом.

Гравюра из 1686 г.

Как уже упоминалось, Джозефи (Джузеппе) Кампани в Италии был еще одним известным мастером. На гравюре из коллекции колледжа изображен образец Novum Microscopium Иозефи Кампани, использованный в анатомическом исследовании (1686 г.). Вы можете щелкнуть изображение этого отпечатка, чтобы увеличить его.

Художник также положил увеличенную версию микроскопа на стол слева, чтобы можно было рассмотреть детали его конструкции.В этом случае пользователь не изучает полупрозрачное предметное стекло, а непосредственно исследует непрозрачную поверхность — рану или разрез. Свет, с помощью которого можно было проводить это исследование, мог отражаться от свечи или просто сниматься с неба.

На одной из своих торговых карточек восемнадцатого века Джордж Адамс, находившийся в «Голове Тихо Браге» на Флит-стрит, рекламировал микроскопы, «обнаруживающие циркуляцию крови у животных, перистальтическое движение насекомых, фарины овощей и многие другие удивительные явления». , иначе незаметный ».И отец, и сын Адамса, а также Бенджамин Мартин внесли множество изменений в боковую стойку и множество новых аксессуаров.

Миниатюрный микроскоп слоновой кости

Несмотря на все эти дополнения, микроскопы в целом стали легче, что сделало их более удобными в использовании. В конце восемнадцатого века Харманус ван Дейл (1738–1809) успешно применил концепцию ахроматической линзы телескопа Доллонда к маленьким линзам составных микроскопов.Это позволило устранить раздражающие цветные края, видимые наблюдателями, но сферическая аберрация оставалась проблемой для стеклянных линз микроскопов до открытий Джозефа Джексона Листера в 1830 году.

Однако следует сказать, что до девятнадцатого века большинство микроскопов продавались как мужские игрушки, а не как инструменты для серьезных научных экспериментов. Им были предоставлены дорогие футляры, обитые плюшевым бархатом и разделенные на отсеки для размещения различных аксессуаров, которые часто не использовались.Чтобы избежать разочарования, производители часто снабжали покупателя набором заранее подготовленных слайдов.

Давайте теперь хвалим изобретение микроскопа | Наука

На изображении показан 12,5-дневный эмбрион мыши длиной 6 мм, полученный с помощью Mesolens. На вставке — увеличенный вид области глаза, на которой видны отдельные ядра клеток. С помощью Mesolens можно идентифицировать тонкие структуры по всему эмбриону, такие как развивающиеся волокна сердечной мышцы, и мелкие детали в глазу, такие как эндотелий роговицы.Йоханна Трагард, Университет Стратклайда

Брэд Амос провел большую часть своей жизни, размышляя и исследуя крошечные миры. Сейчас ему 71 год, он работает приглашенным профессором в Университете Стратклайда в Шотландии, где он возглавляет группу исследователей, разрабатывающих чрезвычайно большую новую линзу микроскопа — длиной и шириной с человеческую руку. Так называемые мезолены, названные одним из десяти главных достижений мира в области физики 2016 года, настолько мощны, что могут отображать целые опухоли или эмбрионы мыши в одном поле зрения, одновременно визуализируя внутренности клеток.

«Он имеет большой охват, как у объектива фотоаппарата, и высокое разрешение объектива микроскопа, поэтому он обладает преимуществами двух подходов», — говорит Амос. «Изображения очень полезны».

Сегодня микроскописты, подобные Амосу, работают по всему миру над созданием инновационных технологий, которые широко используются в медицине и здоровье человека. Но все эти передовые достижения восходят к самым первым микроскопам, построенным в 16-17 веках.Будучи передовыми для своего времени, они не произведут на вас особого впечатления; которые были не намного сильнее ручной лупы.

Амос был одержим даже этими простейшими микроскопами с тех пор, как получил один на день рождения в детстве. Его интриги в микроскопических мирах стали ненасытными, поскольку он исследовал все, что мог найти, от силы внутри крошечных пузырей до того, как куски меди лепились под уколом иглы. «Это как пластилин, оно может быть очень мягким», — говорит Амос о меди.Он описывает свой трепет перед явлениями, которые он обнаружил в рамках, которые он не мог видеть невооруженным глазом: «Вы изучаете мир, который даже не подчиняется тем же правилам восприятия».

Этот тип любопытства к происходящему в крошечных мирах стимулировал микроскопию с момента ее зарождения. Голландская группа отца и сына по имени Ханс и Захариас Янссен изобрели первый так называемый составной микроскоп в конце 16 века, когда они обнаружили, что если они поместят линзу вверху и внизу трубы и будут смотреть сквозь нее, то объекты на другой конец стал увеличен.Устройство заложило важную основу для будущих достижений, но только в 3–9 раз.

Качество изображения было в лучшем случае посредственным, говорит Стивен Рузин, микроскопист и хранитель коллекции микроскопов Голуба Калифорнийского университета в Беркли. «Я просмотрел их, и они действительно ужасны», — говорит Рузин. «Ручные линзы были намного лучше».

Несмотря на то, что они обеспечивали увеличение, эти первые составные микроскопы не могли повысить разрешение, поэтому увеличенные изображения выглядели размытыми и нечеткими.В результате, по словам Рузина, за последние 100 лет от них не произошло никаких серьезных научных открытий.

Но к концу 1600-х годов усовершенствования линз повысили качество изображения и увеличили до 270 раз, что открыло путь к большим открытиям. В 1667 году английский естествоиспытатель Роберт Гук опубликовал знаменитую книгу «Микрография» с замысловатыми рисунками сотен наблюдаемых им образцов, включая отдельные участки ветвей травянистого растения. Он назвал секции клетками, потому что они напоминали ему кельи в монастыре, и таким образом стал отцом клеточной биологии.

Рисунки из Micrographia Роберта Гука, где он нарисовал первую растительную клетку, когда-либо обнаруженную в этой ветке сосны. Роберт Гук, Micrographia / Wikimedia Commons

В 1676 году голландский торговец тканями, ставший ученым Энтони ван Левенгук, усовершенствовал микроскоп, намереваясь рассмотреть продаваемую им ткань, но случайно сделал революционное открытие о существовании бактерий. Его случайная находка открыла область микробиологии и основы современной медицины; почти 200 лет спустя французский ученый Луи Пастер определил, что бактерии являются причиной многих болезней (до этого многие ученые верили в теорию миазмов, согласно которой мы болеем от гнилого воздуха и неприятных запахов).

«Это было огромно, — говорит Кевин Элисейри, микроскопист из Висконсинского университета в Мэдисоне, о первоначальном открытии бактерий. «Было много недоразумений в отношении того, от чего вы заболели. Мысль о том, что в воде есть бактерии и другие предметы, была одним из величайших открытий в истории ».

В следующем году, в 1677 году, Левенгук сделал еще одно выдающееся открытие, впервые идентифицировав человеческую сперму. Студент-медик принес ему эякулят больного гонореей для изучения под микроскопом.Левенгук послушался, обнаружил крошечных хвостатых животных и обнаружил те же извивающиеся «анималкулы» в своем собственном образце спермы. Он опубликовал эти новаторские открытия, но, как и в случае с бактериями, прошло 200 лет, прежде чем ученые поняли истинное значение открытия.

К концу 1800-х годов немецкий ученый Вальтер Флемминг открыл деление клеток, которое спустя десятилетия помогло прояснить, как растет рак — открытие, которое было бы невозможно без микроскопов.

«Если вы хотите иметь возможность воздействовать на часть клеточной мембраны или опухоль, вы должны следить за этим», — говорит Элисейри.

В то время как оригинальные микроскопы, которые использовали Гук и Левенгук, могли иметь свои ограничения, их базовая структура из двух линз, соединенных трубками, оставалась актуальной на протяжении столетий, говорит Элисейри. За последние 15 лет достижения в области визуализации вышли в новые области. В 2014 году группа немецких и американских исследователей получила Нобелевскую премию по химии за метод, называемый флуоресцентной микроскопией сверхвысокого разрешения, настолько мощный, что теперь мы можем отслеживать отдельные белки по мере их развития в клетках.Этот развивающийся метод, ставший возможным благодаря инновационной технике, которая заставляет гены светиться или «флуоресцировать», имеет потенциальное применение в борьбе с такими заболеваниями, как болезнь Паркинсона и Альцгеймера.

Итальянский микроскоп, сделанный из слоновой кости в середине 1600-х годов, часть коллекции Голуба в Калифорнийском университете в Беркли. Коллекция Голуба в Калифорнийском университете в Беркли.

Рузин возглавляет центр биологической визуализации в Калифорнийском университете в Беркли, где исследователи используют эту технологию для изучения всего, начиная от микроструктуры паразита лямблий и расположения белков внутри бактерий.Чтобы помочь представить современные исследования в области микроскопии в контексте, он делится некоторыми из старейших предметов из коллекции Голуба — одной из крупнейших публично выставляемых коллекций в мире, содержащей 164 старинных микроскопа, датируемых XVII веком, — со своим студентом. студенты. Он даже позволяет им обращаться с некоторыми из самых старых вещей в коллекции, включая итальянскую, сделанную из слоновой кости около 1660 года.

«Я говорю« не фокусируйте это, потому что он сломается », но я даю студентам возможность просмотреть его, и он как бы приносит их домой», — говорит Рузин.

Тем не менее, несмотря на мощь микроскопии сверхвысокого разрешения, она создает новые проблемы. Например, каждый раз, когда образец движется при высоком разрешении, изображение размывается, говорит Рузин. «Если клетка вибрирует просто от теплового движения, подпрыгивая от ударов молекул воды, потому что они теплые, это убьет сверхвысокое разрешение, потому что на это нужно время», — говорит Рузин. (По этой причине исследователи обычно не используют микроскопию сверхвысокого разрешения для изучения живых образцов.)

Но такие технологии, как мезолены Амоса — с гораздо меньшим увеличением, всего 4x, но гораздо более широким полем зрения, способным снимать до 5 мм, или шириной примерно с ноготь мизинца, — могут отображать живые образцы.Это означает, что они могут наблюдать за развитием эмбриона мыши в режиме реального времени, следуя генам, связанным с сосудистыми заболеваниями у новорожденных, по мере их включения в эмбрион. До этого, по словам Амоса, ученые использовали рентгеновские лучи для изучения сосудистых заболеваний эмбрионов, но не могли детализировать детали на клеточном уровне, как это происходит с мезолинами.

«Практически неслыханно, что кто-либо создает новую линзу объектива для световой микроскопии, и мы сделали это, чтобы попытаться приспособить новые типы образцов, которые хотят изучать биологи», — говорит коллега Амоса Гейл МакКоннелл из Университета Стратклайд в Глазго. объясняя, что ученые заинтересованы в изучении неповрежденных организмов, но не хотят жертвовать количеством деталей, которые они могут видеть.

До сих пор индустрия хранения данных проявляла интерес к использованию Mesolens для изучения полупроводниковых материалов, а представители нефтяной промышленности были заинтересованы в использовании его для изображения материалов с предполагаемых буровых площадок. Конструкция линз особенно хорошо улавливает свет, позволяя исследователям наблюдать за развертыванием сложных деталей, таких как клетки метастазирующей опухоли, мигрирующие наружу. Но истинный потенциал этих новых методов еще предстоит увидеть.

«Если вы разработаете цель, отличную от всего, что было создано за последние 100 лет, это откроет все виды неизвестных возможностей», — говорит Амос.«Мы только начинаем понимать, что это за возможности».

Примечание редактора, 31 марта 2017 г .: Этот пост был отредактирован, чтобы отразить, что Левенгук не улучшал составной микроскоп и что коллекция Рузина восходит к 17 веку.

Бактерии Открытия Микробы, бактерии, вирусы Микрография Научные инновации Теории и открытия

Рекомендованные видео

.