Mời bạn đọc cùng tham khảo Bài giảng Thiết bị xét nghiệm vi sinh dưới đây để nắm rõ hơn về lịch sử thiết bị xét nghiệm vi sinh, nguyên lý hoạt động, cấu tạo, quy tình làm việc và các loại thiết bị xét nghiệm vi sinh. Chúc bạn học tốt.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Thiết bị xét nghiệm vi sinh
- THIẾT BỊ XÉT NGHIỆM VI
SINH
- I.LỊCH SỬ:
• Những kính hiển vi ban đầu được phát
minh vào năm 1590 ở Middelburg, Hà Lan
[1]. Ba người thợ tạo kính là Hans
Lippershey (người đã phát triển các kính
viễn vọng trước đó), Zacharias Janssen,
cùng với cha của họ là Hans Janssen là
những người đầu tiên xây dựng nên
những kính hiển vi sơ khai. Năm 1625,
Giovanni Faber là người xây dựng một
kính hiển vi hoàn chỉnh đặt tên là Galileo
Galilei [2].
- • 1590-1608- Zacharias Janssen lần đầu
tiên lắp ghép kính hiển vi.
• 1676- Antony van Leeuwenhoek (1632-
1723) hoàn thiện kính hiển vi và khám
phá ra thế giới vi sinh vật (mà ông gọi là
anmalcules).
Năm 1625, Giovanni Faber là người xây
dựng một kính hiển vi hoàn chỉnh đặt tên
là Galileo Galilei [2].
- • Các cấu trúc của kính hiển vi quang học tiếp tục
được phát triển tiếp theo đó, và kính hiển vi chỉ
được sử dụng một cách phổ biến hơn ở Italia,
Anh quốc, Hà Lan vào những năm 1660, 1670.
Marcelo Malpighi ở Italia bắt đầu sử dụng kính
hiển vi để nghiên cứu cấu trúc sinh học ở phổi.
Đóng góp lớn nhất thuộc về nhà phát minh người
Hà Lan Antoni van Leeuwenhoek, người đã phát
triển kính hiển vi để tìm ra tế bào hồng cầu và
tinh trùng và đã công bố các phát hiện này [3].
Các phát triển ban đầu về kính hiển vi là thiết bị
quang học sử dụng ánh sáng khả kiến và các
thấu kính thủy tinh để quan sát.
- • Đầu thế kỷ 20, kỹ thuật hiển vi tạo sự
nhảy vọt với sự ra đời của các kính hiển vi
điện tử, mà mở đầu là kính hiển vi điện tử
truyền qua được phát minh năm 1931 bởi
Max Knoll và Ernst Ruska ở Đức [4], và
sau đó là sự ra đời của kính hiển vi điện
tử quét... Cuối thế kỷ 20, một loạt các kỹ
thuật hiển vi khác được phát triển như
kính hiển vi quét đầu dò, hiển vi quang
học trường gần...
- • Năm 1938, kính hiển vi điện tử ra đời tại Mỹ.
Mắt thường chỉ có thể phân biệt vật thể tới
kích thước 106 Å(angstrom), 1 Å = 0,1nm
(nanomètre), hay = 1.0 × 10-10 met.
Kính hiển vi quang học thông thường có thể
phóng đại được 500 lần, tức phân biệt được
2000 Å. Kính hiển vi quang học hiện đại
nhất có độ phóng đại 2.500 lần. Kính hiển vi
điện tử có thể phóng đại 40.000 lần, thậm
chí có thể phân biệt được 2-3 Å, nhưng chỉ
có thể phân biệt rõ nét những hạt từ 20 Å trở
lên.
- II.NGUYÊN LÝ HỌAT ĐỘNG:
• Caùc boä phaän chuû yeáu cuûa KHV
tröôøng saùng bao goàm vaät kính
vaø thò kính. Vaät kính O1 laø moät
heä thaáu kính quang hoïc phöùc
taïp, taùc duïng nhö moät thaáu kính
hoäi tuï coù tieâu cöï raát nhoû (vaøi
mm), thò kính O2 cuõng laø thaáu
kính hoäi tuï quang hoïc coù tieâu cöï
lôùn hôn ñaët caùch O1 moät
khoaûng raát lôùn so vôùi hai tieâu
cöï cuûa chuùng.
- Kính hieån vi quang hoïc tröôøng
saùng
• Ca á u t a ïo v a ø n g u y e â n t a é c h o a ït
ñoäng :
o2
O1
B
A2 A1
A
B1
B2
- • Vaät nhoû AB phaûi quansaùt ñöôïc
ñaët tröôùc tieâu ñieåm F2 cuûa vaät
kính (töùc naèm ngoaøi tieâu cöï)
vaø raát gaàn tieâu ñieåm vaät kính
O1 seõ cho moät aûnh thöïc A1B1
cho ngöôïc chieàu lôùn hôn vaät.
A1B1 ñoùng vai troø vaät ñoái vôùi
thò kính O2 vaø cho aûnh aûo A2B2,
aûnh aûo naøy lôùn gaáp nhieàu laàn
A1B1 vaø gaáp boäi laàn AB.Ñaët
maét sau thò kính ta seõ quan saùt
ñöôïc aûnh aûo naøy. Muoán nhìn roõ
ñöôïc aûnh aûo A2B2 ta phaûi ñieàu
chænh vaät AB vôùi kính (hoaëc
- • * Naêng suaát phaân li cuûa kính
hieån vi
B
d
α
min
A f
- • Chuùng ta ñaõ bieát caùc tia saùng
cuõng nhö caùc chuøm ñieän töû coù
cuøng vaän toác khi ñi qua moät khe
heïp ñeàu bò thay ñoåi phöông
truyeàn do hieän töôïng nhieãu xaï.
Nhôø coù hieän töôïng nhieãu xaï
vaø vaän duïng tieâu chuaån
Rayleigh ngöôøi ta ñaõ xaùc ñònh
ñöôïc khaû naêng phaân li cuûa caùc
duïng cuï hieån vi :
- • Naêng suaát phaân li cuûa duïng cuï
hieån vi laø moät ñaïi löôïng cho
bieát khaû naêng phaân li hai ñieåm
coù khoaûng caùch nhoû nhaát (côõ
µm). Naêng suaát phaân li caøng
lôùn thì khaû naêng phaân giaûi
caøng cao. Thí duï hai ñieåm saùng
coù khoaûng caùch laø l qua kính
hieån vi cho 2 aûnh nhieãu xaï coù
cöïc ñaïi trung taâm vôùi cöôøng ñoä
phaân boá treân hình 5-6.Caùc
ñöôøng ñaäm neùt laø cöôøng ñoä
- • Töø ñaây deã daøng thaáy khaû
naêng phaân li 2 ñieåm saùng khi
khoaûng caùch d giöõa hai ñænh
cuûa hai cöïc ñaïi trung taâm phaûi
lôùn hôn baùn kính vaân saùng trung
taâm töùc laø d>p, khi p thì khoâng
coù khaû naêng phaân li nöõa. Nhö
vaäy, phaûi coù dmin ñeå cho KHV
coøn coù khaû naêng phaân ly.
Chuùng ta ñaõ bieát :
- λ
ρ = θ .F = 1 ,22 f
2r
• neân d ≥ 1 ,22
λ
f
2r
• ngöôøi ta ñaõ chöùng minh ñöôïc
vôùi ñieàu kieän treân thì:
λ
= 0 ,61
n . sin θ
- • laø khoaûng caùch giöõa hai ñieåm
saùng maø maét coøn phaân bieät
ñöôïc. Neáu goïi naêng suaát phaân li
cuûa KHV laø S thì noù laø ñaïi löôïng
nghòch ñaûo cuûa I min (khoaûng
caùch nhoû nhaát giöõ a hai dieåm
saùng)
- S=
1 λ
• min vôùi min = 0 ,61
n . sin θ
• n: chieát suaát moâi tröôøng ñaët
vaät quan saùt
∀ θ: goùc leäch cuûa tia saùng hoaëc
chuøm ñieän töû vôùi truïc chính
∀ λ: böôùc soùng
- • Töø (1-7) chuùng ta thaáy muoán min
coù S lôùn thì phaûi nhoû,
min nhoû
khi n, θ laø lôùn vaø caøng beù
caøng toát. Chính vì vaäy chuøm
ñieän töû coù böôùc soùng lieân keát
raát nhoû neân KHV ñieän töû coù
khaû naêng phoùng ñaïi lôùn hôn
(105 laàn )KHV quang hoïc.
- » Ñ o ä p h o ù n g ñ a ïi c u û a
k ín h h ie å n v i :
• Ñaïi löôïng ñaëc tröng thöôøng
duøng nhaát cuûa KHV laø ñoä
phoùngB2 =A2 B2 × 1 B1 aûnh
k =
A2 ñaïi – tyû soá ñoä lôùn A
cuoáiAB A1 B1
cuøng treân ñoä lôùn vaätAB
A2 B2 A1 B1
= k2 .× = k1
A1 B1 AB
• Maø
laø ñoä phoùng ñaïi cuûa thò kính
- • Vaäy ñoä phoùng ñaïi cuûa KHV laø :
k = k1 × k 2
• Goïi khoaûng caùch giöõa tieâu
ñieåm chính thöù hai cuûa vaät kính
vaø tieâu ñieåm chính thöù cuûa thò
kính laø laø ñoä daøi quang hoïc
cuûa KHV.
• f1 tieâu cöï thöù hai cuûa vaät kính
• f2 tieâu cöï thöù hai cuûa thò kính