Wykorzystanie mikroskopii elektronowej w nauce

 

Rozwój nowoczesnych technologii wpływa w dużej mierze na umiejętności poznawcze człowieka. Dzięki innowacyjnym urządzeniom możemy nie tylko przemieszczać się w dowolne miejsca na ziemi (czy nawet poza atmosferę ziemską), ale także zgłębiać tajniki wiedzy w związku z otaczającymi nas roślinami, zwierzętami czy wreszcie organizmem samego człowieka. W przypadku ostatnich zagadnień doskonale sprawdza się dzisiaj między innymi mikroskopia elektronowa, z którą jak nietrudno się domyślić nieodzownie wiąże się również pojęcie mikroskopu elektronowego. Dzięki wykorzystaniu wspomnianego sprzętu na przestrzeni ostatnich kilku lat dziedziny takie jak medycyna, przyroda czy technika mogły rozwijać się w zakresie obserwacji mikroskopijnych obiektów badawczych. To z kolei wpłynęło na rozwój technologiczny czy produkcję nowoczesnych leków do walki z poważnymi chorobami dotykającymi wielu pacjentów szpitali na całym świecie. Chociażby z tego względu warto zatem szerzej przyjrzeć się zastosowaniu mikroskopii elektronowej we współczesnych dziedzinach nauki oraz sprawdzić na czym polega fenomen wspomnianego wcześniej urządzenia.

Powstanie mikroskopii elektronowej

Geneza mikroskopii elektronowej wiąże się nieodzownie z powstaniem pierwszego mikroskopu elektronowego, czyli z rokiem tysiąc dziewięćset trzydziestym pierwszym. To właśnie wtedy – kilka wieków po wynalezieniu pierwszego mikroskopu w ogóle – niejaki Ernst Ruska oraz Maks Knoll konstruują w Berlinie elektronowy mikroskop. Jego działanie opiera się w dużej mierze wykorzystaniu wiązki elektronów. Charakterystyczną cechą urządzenia jest to, iż może ono badać materię nawet na poziomie atomowym. Obecnie wyróżniamy mikroskopy transmisyjne i skaningowe.

Mikroskopia elektronowa a medycyna

Nowoczesne mikroskopy elektronowe sprawdzają się przede wszystkim w branży medycznej. Dokładne powiększenie uzyskiwane podczas badania pozwala poznać właściwości przygotowanych obiektów. Większa wiedza to z kolei świadomość w zakresie konstruowania leków i szczepionek przeciw poważnym chorobom. Z pewnością pod tym względem mikroskopia elektronowa nie ma sobie równych.

Mikroskopia elektronowa a branża techniczna

Jakie zastosowanie mikroskopia elektronowa znajduje w technice? Okazuje się, że osoby pracujące z urządzeniem zajmują się przede wszystkim badaniem struktur różnych materiałów. Poznanie właściwości fizycznych określonych powierzchni pozwala przede wszystkim wpływać na ich niedoskonałości. Co ciekawe, mikroskopy elektronowe coraz częściej stosuje się w kontekście nowoczesnych urządzeń elektronicznych. Dzięki badaniom i obserwacjom tworzone sprzęty spełniają największe wymagania konsumentów. Swoje zastosowanie urządzenie nierzadko znajduje również w materiałoznawstwie.

Mikroskopia elektronowa a (mikro)biologia

Jeśli chodzi o biologię, naukowcy od wielu lat efektywnie wykorzystują wspomniane urządzenie. Dzięki wielokrotnemu powiększeniu mikroskop umożliwia nie tylko obserwację, ale również badania organizmów biologicznych. Wniknięcie w strukturę komórek pozwala określić ich funkcje oraz relacje pomiędzy sobą. Wykorzystanie wcześniejszych modeli mikroskopów pozwalało zwykle obserwować i badać wyłącznie zewnętrzną powłokę. W przypadku mikroskopii elektronowej biolodzy badają najmniejsze struktury organizmów biologicznych. Nie tylko tych większych, ale także mniejszych, takich jak bakterie czy wirusy.

Mikroskopia elektronowa a historia

Dzięki dużej dokładności mikroskopia elektronowa sprawdza się nie tylko w środowiskach technicznych i biologicznych. Za pomocą mikroskopu elektronowego bada się również znaleziska architektoniczne. Dokładne powiększenie nierzadko pozwala stwierdzić historykom czy archeologom, z jakiego okresu czy miejsca pochodzi dany przedmiot. Paradoksalnie urządzenie, zdawałoby się stricte naukowe, sprawdza się również w dziedzinach humanistycznych.

Mikroskopia elektronowa a kryminalistyka

Obok dziedzin takich jak technika, historia czy biologia i medycyna, mikroskopia elektronowa sprawdza się również w kryminalistyce. Duża precyzja w zakresie badanych obiektów oraz możliwość wielokrotnego powiększenia sprawiają, że policja oraz prokuratura korzystają z urządzenia elektronowego bardzo często. Wyniki badań przeprowadzonych przy pomocy mikroskopu są nierzadko podstawą do rozwiązania jakiejś sprawy.

Zalety mikroskopu elektronowego

Mikroskop elektronowy zasługuje na uwagę chociażby z tego względu, iż jest w stanie przekazać człowiekowi obraz badanego obiektu na poziomie atomowym. Duża rozdzielczość sprawdza się w dziedzinach takich jak wspomniana już medycyna, biologia czy kryminalistyka. Za pomocą urządzenia badacze są w stanie rozpoznać znajdujące się w organizmie żywym bakterie, wirusy czy inne różnorodne pasożyty. Zyskują na tym między innymi instytucje zajmujące się ochroną środowiska. Na tle innych modeli mikroskopów, nowoczesna mikroskopia elektronowa z pewnością wyróżnia się pod wieloma względami.

Wydaje się zatem, że mikroskop elektronowy może się dzisiaj sprawdzić w prawie każdej dziedzinie nauki czy techniki. Z powodzeniem wykorzystuj się go między innymi w medycynie. Dzięki wspomnianym zaletom narzędzie pozwala nie tylko obserwować, ale również badać strukturę bakterii, co w efekcie wpływa na możliwość produkowania nowych leków. Co więcej, mikroskopia elektronowa sprawdza się również w środowiskach przyrodniczych. Dla wielu naukowców czy badaczy możliwość zbadania różnych substancji czy organizmów żywych w mikroskopijnych rozmiarach stanowi przede wszystkim fantastyczną okazję zgłębiania wiedzy dotyczącej wielu dziedzin, takich jak między innymi biologia czy chemia. Mikroskop doskonale sprawdza się również w środowiskach technicznych, ponieważ badanie powierzchni określonych materiałów w skali wielokrotnie powiększonej pozwala obiekt nie tylko ulepszyć, ale w razie potrzeby sprawdzić jego solidność wykonania. Z pewnością mikroskopia elektronowa będzie pełnić ważną funkcję w nauce czy technice jeszcze przez wiele następnych lat.