под каким микроскопом можно увидеть бактерии
Микробы на руках под микроскопом
Микроорганизмы (или попросту микробы) — это живые «существа», которых мы не можем увидеть простым глазом. Их размер настолько мал (от 0,1 мм и менее), что подробно их разглядеть возможно только через микроскоп. При этом, существуют как опасные микробы, так и микрофлора, постоянно обитающая на человеческих руках.
Родители, приходящие в магазины оптических товаров с детьми, часто спрашивают, можно ли рассмотреть микробы на руках под микроскопом и как это сделать. Такой эксперимент возможен, но он требует времени и покупки ряда предметов, используемых в микробиологических лабораториях.
Как выглядят микробы под микроскопом?
Для начала изучения микроорганизмов можно воспользоваться книгами с красочными фотографиями. Лучше показать ребёнку картинки в каком-нибудь обучающем пособии для детей. Обычно, такие книги написаны понятным и лёгким языком, а изображения на фото достоверно показывают, как выглядят различные представители микромира. Например, книга «Невидимый мир. Книга знаний Levenhuk» отлично подойдет!
Ну, а если вы готовы провести самостоятельный эксперимент, вам понадобится хороший учебный микроскоп.
Какой микроскоп годится для изучения бактерий?
Для изучения бактерий подойдёт любой биологический микроскоп. Можно приобрести школьный. Желательно не покупать самый дешёвый детский микроскоп с пластиковой оптикой. Поскольку школьные микроскопы предназначены для биологических опытов, в них установлена стеклянная оптика. Приобретайте инструмент с металлическим корпусом, потому что он более прочный и устойчивый.
Увидеть бактерии в микроскоп можно при увеличении от 160 крат и выше. Для работы с микроорганизмами вам будет достаточно биологического микроскопа с увеличением до 400 крат. Но если есть возможность — приобретите микроскоп с максимальным увеличением 800 крат или выше.
Можно ли увидеть микробы на руке в микроскоп?
Конечно, если ребёнок или взрослый подставит руку под объектив микроскопа, ничего рассмотреть не удастся. Все биологические микроскопы работают на просвет. Часто дети задают родителям вопрос: «А если я просуну руку в микроскоп, я там микробов увижу?» Ребёнку надо объяснить, что рассмотреть микробы на грязных руках под микроскопом он сможет только после их предварительного выращивания в специальной среде. Для эксперимента вам понадобятся:
Чашку Петри нужно поставить в духовку, нагрев её до температуры 150С. 15 минут будет достаточно для того, чтобы уничтожить микробы в чашке и сделать её стерильной. После этого надо взять немного дистиллированной воды (60 мл) и половинку чайной ложки питательной среды. Агар добавьте в воду и прокипятите полученную смесь в кастрюльке (время — 1 минута). У вас должен получиться однородный раствор, без осадка и комочков. Горячий раствор вылейте в чашку Петри, заполнив её до половины. Посуду нужно закрыть, чтобы среда оставалась стерильной.
Дайте раствору полностью остыть. Остывшая масса будет выглядеть в виде застывшего желе. Питательная среда для микробов готова. Далее возьмите сухую ватную палочку, соберите с её помощью грязь с рук и проведите палочкой несколько раз по желеобразной массе в чашке. Не надавливайте сильно, должны получиться лёгкие мазки. Теперь заверните чашку в кусок плотной ткани и и положите в отдельную коробку. Ёмкость поставьте в сухое и тёплое место: можно оставить коробку у батареи. Температура должна быть не меньше 20С.
Спустя 3-4 дня откройте чашку. Вы увидите выросшие колонии различных микроорганизмов и даже грибков. Всё это постоянно обитает на руках человека. Далее можно изучать материал под микроскопом.
Приготовление простого микропрепарата
Для приготовления простого микропрепарата вам понадобятся:
Стёкла должны быть сухими и чистыми, как и палочка. Предметное стекло нужно положить на ровную поверхность рядом с чашкой и взять из неё ватной палочкой немного материала. Теперь аккуратно поместите биоматериал на предметное стёклышко, а сверху накройте препарат покровным стеклом. Прижимать его не нужно. Попробуйте рассмотреть полученный образец под микроскопом, поместив его на предметный столик инструмента. С препаратом обращайтесь осторожно, чтобы не сдвинуть стёкла и не повредить его.
Методики окрашивания препаратов в домашних условиях
Есть микробы, которые трудно рассмотреть без предварительного окрашивания препарата. В микробиологических лабораториях иногда применяют сложные составы для окрашивания, но дома вы можете воспользоваться обычным раствором Люголя, который всегда продаётся в аптеке. В его состав входят йодид калия и йод. Поместите на предметное стекло с помощью пипетки пару капель дистиллированной воды, а затем добавьте к ней каплю раствора. Осталось добавить к раствору образец — и он будет хорошо виден под микроскопом. Вместо раствора Люголя также подойдёт фиолетовый кристаллик или метиленовый синий.
Готовые препараты можно окрасить простым, но интересным методом. На одну сторону покровного стёклышка нанесите краситель, а на другую поместите салфетку из бумаги. Салфетка вытянет влагу с одной стороны и «затянет» под стекло краситель.
Полезный совет
Поскольку на наших руках всегда есть следы пота и жира, все работы по приготовлению микропрепарата лучше проводить в медицинских перчатках. Так на стёклах не останется следов, а результаты ваших исследований будут более достоверными. Кроме того, желательно не прикасаться к стёклам пальцами до проведения экспериментов, чтобы на них не осталось жирных следов. Если вы, всё же, хотите переместить стекло с места на место, не надевая перчаток, осторожно берите его за краешки, стараясь не касаться гладкой поверхности. Эти простые манипуляции позволят вам получить максимально чёткое изображение.
В какой микроскоп можно увидеть бактерии
Наблюдение бактерий в микроскоп. Фото
Строение бактерий много проще и однообразнее, чем строение простейших, и здесь нет такого богатства форм, как у инфузорий. Однако это единообразие и простота строения делают бактерии очень хорошей моделью для многих опытов. Еще проще устроены, и поэтому еще лучше, как модель, вирусы. Но о них — после, в особой главе.
Чтобы посмотреть на живые бактерии, нам с вами придется поискать более сильные и сложные микроскопы, чем те, в которые можно рассмотреть инфузории. Без увеличения в 600—800 раз тут не обойтись.
Зато источник, в котором всегда можно найти множество разнообразных бактерий, доступен всегда. Это — ваш собственный рот. Соскребите зубной налет и размешайте его в капельке воды или слюны на предметном стекле. Этого вам хватит для ознакомления с основными формами бактерий.
Если вы посмотрите на них в обычный микроскоп, употребляющийся в медицинских и биологических лабораториях, то, наверное, разочаруетесь. Будут видны сероватые, с нечеткими контурами, очень маленькие палочки, шарики, нити. Разве их сравнить с причудливыми, как тропические рыбы, инфузориями?
В так называемый фазово-контрастный микроскоп вы сможете увидеть больше. Отличие этого микроскопа от обычного сводится к тому, что частицы, одинаково прозрачные для световых лучей, но с разной плотностью выглядят здесь по-разному: более плотные — темнее, менее плотные — светлее.
Интересно наблюдать живых бактерий в так называемый темнопольный микроскоп. Лучи света здесь идут не через объект наблюдения в объектив микроскопа, а сбоку. Вы, наверное, видели, как ярко светятся пылинки в солнечном луче, пробившемся из-за штор или ставни в темной комнате.
Примерно так же выглядят в темнопольном микроскопе и бактерии — как светлые точки на угольно-черном или коричневатом фоне. Общие очертания их при этом немного смазываются, но зато хорошо видно движение бактерий. А характер движения позволяет распознавать возбудителей некоторых болезней.
Фото: Saroj Regmi
Фото: U.S. Geological Survey
Фото: Umberto Salvagnin
Иные бактерии не имеют жгутиков, нужных для передвижения. Но это не значит, что в поле зрения микроскопа они будут неподвижны. Нет, вам покажется, что бактерии движутся, причем все разом, как муравьи в развороченном муравейнике. Однако это — не самостоятельное, активное движение микроба, а так называемое броуновское движение.
Броуновское движение любых мелких частиц, плавающих в жидкости (отнюдь не только микробов), — следствие беспорядочного теплового движения молекул этой жидкости. Молекулы давят на частицу со всех сторон, и она, так сказать, «топчется на месте».
Зато если под микроскопом подвижные бактерии, то вы увидите, как быстро они пересекают поле зрения, замирают на месте, а затем снова устремляются дальше. Особенно интересно наблюдать за спирохетами, похожими на ожившую спираль от электрической плитки. Они настолько тонки, что под обычным микроскопом живую спирохету трудно разглядеть.
В темнопольном микроскопе они видны гораздо лучше. Вы, наверное, найдете их в зубном налете; только хорошенько приглядитесь — лучше всего искать спирохет во время их движения. Они или плывут, извиваясь, как змейки, или дергаются на месте и даже складываются пополам.
Живых бактерий рассматривать в микроскоп не столь удобно, как мертвых и окрашенных.
С каким увеличением желательно приобрести микроскоп, чтобы увидеть в АКЧ микроорганизмы?
Детали строения этих организмов были изучены именно на окрашенных препаратах. Чтобы окрасить бактерии, нужно нанести их на стекло (как говорят, сделать мазок), высушить его, прогреть на пламени горелки (чтобы клетки впоследствии лучше подкрасились) и капнуть на мазок каплю специальной краски.
Если вы попадете в микробиологическую лабораторию, то там, конечно, найдется набор разнообразных красок. Одна из самых распространенных — метиленовая синяя. Так как она входит в состав чернил для авторучки, то за неимением лучшего можно брызнуть на мазок каплю чернил. Через 6—8 минут краску надо смыть водой и высушить мазок.
В зависимости от того, какой вид бактерий был окрашен, вы увидите под микроскопом шарики или палочки — прямые, изогнутые или похожие на запятую. Из палочек и шариков могут образовываться цепочки. Шарики иногда объединены в группы по четыре, восемь и шестнадцать. У некоторых палочек на концах есть утолщения вроде спичечной головки. Таковы основные формы бактерий.
Однако столь краткое описание напоминает слова одного философа, который определил человека как двуногое без перьев. У бактерий, даже окрашенных самым простым способом, можно найти довольно много особенностей их строения. О некоторых из этих особенностей мы здесь расскажем.
Палочковидных бактерий в природе больше всего. Само слово «бактерия» по-гречески значит «палочка». Один из самых распространенных микробов, так называемая кишечная палочка, имеет форму длинного овала. Кишечная палочка обитает в толстых кишках; в одном грамме человеческих испражнений может содержаться 2—Ъ миллиарда этих микроорганизмов (представляете, сколько их попадает во внешнюю среду в населенной местности!).
По форме от кишечной палочки неотличимы и болезнетворные микробы — возбудители дизентерии, тифа, паратифа. Возбудитель сибирской язвы — тоже палочка, но с обрубленными концами. Бактерии сибирской язвы часто располагаются в виде длинных нитей-цепочек.
Форму палочки имеют возбудители столбняка, газовой гангрены и многих других болезней.
Иногда можно встретить название «холерная запятая». Действительно, так называемые вибрионы похожи на запятую. К ним относится и возбудитель холеры. Только не представляйте себе холерную запятую в виде головастика, как любил ее рисовать в «Окнах РОСТА» Маяковский. Это скорее изогнутая палочка равномерной толщины. Строго говоря, это даже не палочка, а отрезок спирали, один ее неполный виток.
Шаровидные бактерии называются кокками. Кокки, собранные в гроздья, напоминающие виноградные, носят название стафилококков. Некоторые из них, попадая в ранки или царапины, служат причиной нагноений и вызывают тяжелые заболевания у детей раннего возраста.
Много несчастий причиняют человеку стрептококки — микробы, похожие на нитки бус или четки. Они вызывают и рожистое воспаление, и ангину, и даже заболевание сердца — эндокардит. Коккам, расположенным по два — диплококкам, — человек обязан такими болезнями, как менингит, воспаление легких, гонорея.
В окрашенном мазке легко определить форму бактерий, но изучить строение бактериальной клетки во всех деталях невозможно. И если мы все-таки уже много знаем о строении бактерий, то этому помогли специальные методы их окраски и изучение их под электронным микроскопом.
Способы приготовления препаратов для микроскопии. При помощи светового микроскопа можно изучать микроорганизмы, как в живом, так и в окрашенном состоянии. При исследовании микробов в живом состоянии можно получить представление о размерах, форме и характере их движения. Иногда внутри живой клетки видны блестящие, сильно преломляющие свет гранулы и споры. Для изучения микробов в живом состоянии готовят препараты висячей и раздавленной капли. Для приготовления препарата висячей капли (рис. 19) бактериологической петлей в центр покровного стекла наносят небольшую каплю исследуемого материала, суспендированного в жидкости (изотонический раствор хлорида натрия, мясопептонный бульон). Затем берут специальное стекло с луночкой в центре и края ее смазывают вазелиновым маслом. Луночкой предметного стекла накрывают каплю исследуемого материала на покровном стекле так, чтобы капля находилась в центре луночки. Слегка прижимают предметное стекло и быстро переворачивают. При правильном приготовлении препарата капля свисает в луночку. Вазелиновое масло предохраняет ее от высыхания.
Препарат раздавленной капли готовят нанесением капли суспендированного в жидкости материала на предметное стекло, которое затем накрывают покровным.
Для световой микроскопии применяют микроскоп — оптический прибор, позволяющий наблюдать мелкие объекты. Увеличение изображения достигают системой линз конденсора, объектива и окуляра. Конденсор, расположенный между источником света и изучаемым объектом, собирает лучи света в поле микроскопа. Объектив создаёт изображение поля микроскопа внутри тубуса. Окуляр увеличивает это изображение и делает возможным его восприятие глазом.
Микроскопия в домашних условиях
Предел разрешения микроскопа (минимальное расстояние, на котором различимы два объекта) определяется длиной световой волны и апертурой линз. Теоретически возможный предел разрешения светового микроскопа равен 0,2 мкм; реальное разрешение можно повысить за счёт увеличения апертуры оптической системы, например путём увеличения коэффициента преломления. Коэффициент преломления (иммерсии) жидких сред больше коэффициента преломления воздуха («=1,0), при микроскопировании применяют несколько иммерсионных сред: масляную, глицериновую, водную. Механическая часть микроскопа включает штатив, предметный столик, макро- и микрометрический винты, тубус, тубусодержатель.
Темнопольная микроскопия позволяет наблюдать живые бактерии. Для этого используют темнопольный конденсор, выделяющий контрастирующие структуры неокрашенного материала. Перед началом работы свет устанавливают и центрируют по светлому полю, затем светлопольный конденсор удаляют и заменяют соответствующей системой (например, ОИ-10 или ОИ-21). Препарат готовят по методу «раздавленной капли», делая его как можно более тонким (толщина покровного стекла не должна быть толще 1 мм). Наблюдаемый объект выглядит как освещенный на тёмном поле. При этом лучи от осветителя падают на объект сбоку, а в линзы микроскопа поступают только рассеянные лучи. В качестве иммерсионной жидкости пригодно вазелиновое масло.
Фазово-контрастная микроскопия позволяет изучать живые и неокрашенные объекты за счёт повышения их контрастности. При прохождении света через окрашенные объекты происходит изменение амплитуды световой волны, а при прохождении через неокрашенные — фазы световой волны, что используют для получения высококонтрастного изображения в фазово-контрастной и интерференционной микроскопии. Для повышения контрастности фазовые кольца покрывают металлом, поглощающим прямой свет, не влияя на сдвиг фазы. В оптической системе микроскопа применяют специальный конденсор с револьвером диафрагм и центрирующим устройством; объективы заменяют на иммерсионные объективы-апохроматы.
Поляризационная микроскопия позволяет получать изображения неокрашенных анизотропных структур (например, коллагеновых волокон, миофибрилл или клеток микроорганизмов). Принцип метода основан на изучении объекта в свете, образованном двумя лучами, поляризованными во взаимно перпендикулярных плоскостях.
Интерференционная микроскопия объединяет принципы фазово-контрастной и поляризационной микроскопии. Метод применяют для получения контрастного трёхмерного изображения неокрашенных объектов. Принцип метода основан на раздвоении светового потока в микроскопе; один луч проходит через объект, другой — мимо него. Оба луча соединяются в окуляре и интерферируют между собой.
Люминесцентная микроскопия. Метод основан на способности некоторых веществ светиться при воздействии коротковолнового излучения. При этом испускаемые световые волны длиннее волны, вызывающей свечение. Иными словами, флюоресцирующие объекты поглощают свет одной длины волны и излучают в другой области спектра. Например, если индуцирующее излучение синее, то образующееся свечение может быть красным или жёлтым. Эти вещества (флюоресцеин изоцианат, акридиновый оранжевый, родамин и др.) используют как флюоресцирующие красители для наблюдения флюоресцирующих (люминесцирующих) объектов. В люминесцентном микроскопе свет от источника (ртутная лампа сверхвысокого давления) проходит через два фильтра. Первый (синий) фильтр задерживает свет перед образцом и пропускает свет длины волны, возбуждающей флюоресценцию образца. Второй (жёлтый) задерживает синий свет, но пропускает жёлтый, красный, зелёный свет, излучаемый флюоресцирующим объектом и воспринимаемый глазом. Обычно исследуемые микроорганизмы окрашивают непосредственно либо с помощью AT или лектинов, помеченных флюорохромами. Препараты взаимодействуют с Аг или другими связывающими лиганд структурами объекта. Люминесцентная микроскопия нашла широкое применение для визуализации результатов иммунохимических реакций, основанных на специфическом взаимодействии меченных флюоресцирующими красителями AT с Аг изучаемого объекта.
Можно ли увидеть микробов под микроскопом?
С тех пор, как ученые обнаружили микробов, они учились их выращивать на различных питательных средах. Ведь для того чтобы знать, как бороться с тем или иным микроорганизмом, нужно изучить не только его форму, но и повадки, образ жизни, потребности в питании. Сейчас в лабораториях исследователи могут выращивать практически любой микроорганизм, для этого разработано огромное количество питательных сред. Но в прошлом, во времена Луи Пастера – родителя современной науки о микробах (микробиологии), в распоряжении ученых была доступна для изучения лишь вода из лесных луж и водоемов, настой сена и мясной бульон.
Микробы вездесущи, обнаружить их можно буквально на всем, что нас окружает. Они бывают аэробами, т.е. для их жизнедеятельности требуется присутствие свободного молекулярного кислорода, но могут быть и анаэробами, способными прожить в условиях без доступа кислорода. Размеры, форма и принципы питания у микробов очень разнятся, но из них всех, пожалуй, самой красивой и причудливой является инфузория туфелька.
Инфузорий можно часами наблюдать в микроскоп. Они имеют очень необычную форму и легко узнаются среди прочих микроорганизмов. Для наблюдения за ней не требуется длительных подготовок и специальных навыков. Ее может увидеть любой желающий даже с помощью самого простого микроскопа.
Проведение опыта с инфузорией
Для проведения опыта понадобится совсем немного воды из лесной лужи, зацветшего водоема, из вазы с цветами или даже из аквариума. Идеально, если в воде окажется несколько веточек водорослей. Препарат с инфузорией можно приготовить по принципу раздавленной капли, или сделать «висячую» каплю на предметном стекле с выемкой.
При рассматривании образца под микроскопом (лучше всего это делать на среднем или большом увеличении) можно заметить двигающихся овальных существ. Строго говоря, они не совсем овальные – передний конец инфузории заострен, а задний, наоборот, имеет сильно округлую форму. Одна из боковых сторон, приблизительно по центру туловища, вогнута, что придает существу большое сходство с подошвой туфли. Отсюда и название микроорганизма – инфузория туфелька. Вокруг всего тела инфузории располагаются в несколько слоев реснички, которые помогают ей двигаться и «загонять» пищу в ротовое отверстие, расположенное неподалеку от головного конца.
Многие знают, что инфузории относятся к классу простейших, но это название довольно относительное, т.к. многочисленные опыты над инфузориями обнаружили у них зачатки психической деятельности. К примеру, инфузорию помещали в узкую трубку, диаметр которой совсем немного превосходил размер самого животного. Трубку с обеих сторон запаивали. Когда инфузория доплывала до одной стороны, она делала попытки проплыть дальше, но вскоре разворачивалась головным концом и направлялась в другую сторону. Со временем инфузория стала тратить на развороты все меньше времени и сил, а значит, смогла приспособиться к новым условиям.
Но поражает в инфузории даже не это. В человеческом или другом сложном организме все клетки узкоспециализированы и выполняют какую-либо одну функцию. Инфузория же состоит из одной-единственной клетки, в которой есть, хоть и примитивная, но выделительная и пищеварительная системы, мышечная система, состоящая из сократительных волокон, двигательный аппарат из ресничек. Следовательно, эта единственная клетка может полностью обеспечивать все стороны жизнедеятельности. Возможно поэтому ученые прошлого с таким уважением относились к инфузории и часами просиживали над микроскопом, изучая и зарисовывая ее повадки.
Какие же микроскопы подойдут?
Для лабораторных же исследований, направленных на выявление и более точную идентификацию болезнетворных организмов, часто используются жидкие и плотные питательные среды. В них можно наблюдать не только отдельных микроорганизмов, но и целые колонии, т.е. большие скопления клеток, видимые невооруженным глазом. Однако эта техника достаточно сложная и не годится для применения в домашних условиях.
В этой статье мы с Вами рассмотрим плюсы и минусы каждого вида сенсоров. Дорогие CCD-технологии против бюджетных решений на основе CMOS-сенсоров.
Любой микроскоп, независимо предназначен ли он для учебных целей или для микробиологической лаборатории, прибор достаточно хрупкий и дорогостоящий. Срок его службы во многом зависит не только от того, какого качества этот прибор и какова его первоначальная стоимость, но и от того соблюдался ли по отношению к нему должный уход.
Микробы на руках под микроскопом – как увидеть?
Микробами, или микроорганизмами, принято называть все живые организмы, которые не видны невооруженным глазом. Они настолько малы (менее 0,1 мм), что детально их рассмотреть можно только в микроскоп. Наиболее часто встречаются одноклеточные микроорганизмы, но существуют и многоклеточные. А обитают они повсеместно, в том числе и на человеке.
В качестве эксперимента рекомендуем поискать микробы на руках – микроскоп покажет их максимально детально. Для этого нужно обратиться к домашнему эксперименту, подробно описанному в этой статье. Потребуется приобрести реактивы и лабораторную посуду, но результат того стоит! Строго говоря, эту методику изучения микробов на руках под микроскопом можно применять и к исследованию микроорганизмов, обитающих в любых других местах. Все, что нужно: чашка Петри, питательная среда и образец для исследования. Ну, и, конечно же, микроскоп. А дальше – простое повторение уже освоенных шагов научного опыта.
Еще один способ познакомиться с микробами – посетить музей или тематическое мероприятие. Например, мы регулярно проводим «День Открытой Астрономии» – праздник науки, на который может прийти любой желающий (вход бесплатный). И хотя в рамках ДОА в основном ведутся беседы о космосе и астрономии, в Москве и Санкт-Петербурге всегда выделяется зона для изучения микромира. Там консультанты мероприятия расставляют микроскопы – в них можно посмотреть на заранее подготовленные образцы, в том числе и на микроорганизмы. Ну и вместе с микромиром заодно можно поизучать и космос – телескопы на ДОА присутствуют всегда.
Наименее хлопотный способ изучения микробов на руках – не под микроскопом, а по фото. Красочные снимки легко найти в интернете. Но нужно помнить, что самую достоверную информацию о микробах содержат профессиональные медицинские альбомы и научные журналы – для удовлетворения профессионального интереса стоит использовать именно их. Ребенку же больше подойдут обучающие пособия вроде книги знаний «Невидимый мир». Легкий язык изложения и множество ярких иллюстраций быстро погрузят юного исследователя в мир крошечных организмов.
Но мы рекомендуем не отказывать себе в удовольствии изучать микромир собственными глазами через микроскоп. Приобретение учебного или любительского микроскопа не пробьет дыру в бюджете, зато семейный досуг станет более познавательным. Звоните, пишите – мы поможем подобрать подходящий оптический прибор для знакомства с микромиром!
Использование материала полностью для общедоступной публикации на носителях информации и любых форматов запрещено. Разрешено упоминание статьи с активной ссылкой на сайт www.4glaza.ru.
Производитель оставляет за собой право вносить любые изменения в стоимость, модельный ряд и технические характеристики или прекращать производство изделия без предварительного уведомления.