Микробиологиялық зерттеулердің 5 негізгі әдісі бар:

1) микроскопиялық немесе бактериоскопиялық – микроскопияның әртүрлі түрлерін қолдану арқылы жүзеге асырылады;

2) культуралық немесе бактериологиялық – бұл әдіспен бактериялардың таза культурасы бөлініп, оларды анықтайды;

3) зертханалық жануарларда жұқпалы ауруды көбейту үшін биологиялық, эксперименттік немесе биопроба – зертханалық жануарлар жұқпалы ауруын зерттеу мақсатында оларды зерттелетін материалмен жұқтырады;

4) иммунологиялық әдіс – бұл организмнің иммунологиялық реакцияларын диагностикалық мақсатта қолдануға негізделген әдістердің жиынтығы, мысалы серологиялық және аллергологиялық әдістер немесе микроорганизмдерді серологиялық анықтау;

5) молекулалық-генетикалық әдіс – биологиялық материалда қоздырғыштың ДНҚ молекулаларын анықтауға негізделген. Оларға геномды секвенирлеу, полимеразды тізбекті реакция (ПТР), молекулалық будандастыру әдісі және т. б.

Университеттің биологиялық мамандықтарына арналған микробиология пәні курсының көлемінде микроскопия әдісі толығырақ қарастырылған.

Ғылым дамуының қазіргі кезеңінде электронды микроскопты қолдану арқылы микроорганизмдердің морфологиясын зерттеу саласында үлкен жетістіктерге қол жеткізілді, жарық микроскопы да өз мәнін жоғалтқан жоқ. Қазіргі биологиялық микроскоп 2000–2500 есе ұлғайтуға мүмкіндік береді және микроорганизмнің көптеген морфологиялық ерекшеліктерін оңай анықтауға болады.

Микроскоптың астында екі іргелес нүкте бөлек көрінетін ең аз қашықтық оның ажыратымдылығы деп аталады.

Ажыратымдылықты арттыру екі жолмен жүзеге асырылады:

1) үлкен сандық апертурасы бар линзаны қолдану (әр линзада ойып жазылған). Иммерсиялық линзалар (МИ–90 немесе ОИ–90) ең үлкен сандық апертураға ие, бұл линзалар микроорганизмдердің морфологиясын зерттеу кезінде қолданылады;

2) препаратты жарықтандыратын жарықтың толқын ұзындығының қысқаруы. Бұл жағдайда зерттеулер ультракүлгін сәуледе жүзеге асырылады, оның толқын ұзындығы көрінетін жарыққа қарағанда аз. Ол үшін арнайы ультрафиолет микроскоптары бар. Жарық микроскопының астында жақсы көрінетін ең кішкентай бөлшектер жарықтың толқын ұзындығының ⅓ өлшемінен үлкен болуы керек. Бұл дегеніміз, қазіргі заманғы жарық микроскопының көмегімен кем дегенде 0,2–0,3 мкм болатын осындай микроорганизмдердің құрылымын қарастыруға болады. Биологиялық микроскоптың көмегімен бекітілген және боялған микроорганизмдерді жақсы көруге болады. Тірі кезде олар мөлдір және өтіп бара жатқан жарықта нашар көрінеді. Микроорганизмдерді тірі күйінде зерттеу үшін микроскопқа бірнеше қосымша құрылғылар қолданылады.

Микроскоп құрылысы

Жарық микроскопы – көзге көрінбейтін ең кішкентай заттардың, организмдердің және ұлпа құрылымдарының жоғары үлкейтілген бейнесін зерттеуге арналған күрделі оптикалық құрылғы. Микроскоп жарық деп аталады, өйткені ол объектіні жарық пен қараңғы көру аймағында өтетін жарықта зерттеуге, фазалық контрастты, флуоресцентті және микроскопияның басқа түрлерін жүргізуге мүмкіндік береді. 1-ші суретте 1 Микмед-1 және Биолам жарық микроскоптарының құрылғысы ұсынылған.

Заманауи жарық микроскоптарының негізгі құрылымдық элементтері механикалық және оптикалық бөліктер болып табылады.

Механикалық бөлікке табан, микрометрлік бұрандалы микрометрлік қорап, көру түтігі, тұтқа, өрескел бұранда, конденсатор кронштейні, конденсорды жылжыту бұрандасы, револьвер және заттық үстелше кіреді.

Линзалар, окулярлар және жарықтандыру құрылғысы (диафрагма мен жарық сүзгісі бар конденсатор, айна немесе электр жарығы) микроскоптың оптикалық жүйесіне жатады.

Жарық микроскопиясының түрлері: қараңғы өріс, фазалық контраст, ультракүлгін, флуоресцентті. Электрондық микроскопия.

Қараңғы өрісті микроскопия: микроскопияның бұл түрі үшін тек қиғаш бағытталған жарық көзінің шеткі сәулелерін өткізетін арнайы конденсатор қолданылады. Көру өрісі қараңғы, ал шашыраңқы жарықпен жарықтандырылған объект жеңіл болып шығады.

Қараңғы өрісте микроскопиялау кезінде конденсатордың жоғарғы бетіне бір тамшы иммерсиялық май жағылады және ауа көпіршіктері пайда болмас үшін затпен жабын әйнегі қолданылады. Содан кейін сыну коэффициенті бірдей сәулелер үшін ортаның біркелкілігіне қол жеткізу үшін қақпаққа бір тамшы май жағылады. Бұл нысанды анық көруге мүмкіндік береді.

 

 

А – МИКМЕД-1; Б – БИОЛАМ

1 – окуляр, 2 – көру түтігі, 3 – тұтқа, 4 – өрескел бұранда, 5 – микрометрлі бұранда, 6 – табан, 7 – айна, 8 – конденсор, жарық фильтрі, 9 – заттық үстелше, 10 – револьвер, 11 – объектив, 12 – коллекторлық линзаның корпусы, 13 – шам ұстағыш, 14 – электр тогының көзі

 

1-сурет – Жарық микроскоптарының құрылысы

 

Микроскопияның бұл түрі микроорганизмдердің құрылымында жарықта мүлдем көрінбейтін бөлшектерді қарастыруға мүмкіндік береді.

Фазалық контрастты микроскопия тірі микроорганизмдердің қарама-қарсы бейнесін көруге мүмкіндік береді. Микроскопияның бұл түрі үшін «O» деп белгіленген фазалық линзалар жиынтығынан тұратын арнайы фазалық контрастты құрылғы қолданылады. Бұл әдіс зерттелетін жасушаның жеке учаскелері сыну көрсеткішімен ерекшеленетініне негізделген, сондықтан олар арқылы өтетін жарық әртүрлі жылдамдықпен таралады және бұл жеке учаскелер кескінінің әртүрлі жарықтығында көрінеді. Осының нәтижесінде кескін айқын және жарқын көрінеді.

Люминесцентті микроскопия қысқа толқынды жарықпен (ультракүлгін, көк) жарықтандырылған заттың немесе заттың жарқырай бастағанына негізделген. Егер объектінің өзінде қысқа толқынды жарықпен жарықтандырылған кезде флуоресцентті химиялық заттар болса, онда бұл құбылыс бастапқы люминесценция деп аталады.

Микроскопияның бұл түрінде объектінің жарқырауы арнайы бояғыштармен – флюорохромдармен өңдеу нәтижесінде пайда болған кезде қайталама люминесценция құбылысы жиі қолданылады. Оларға акридин сары, акридин қызғылт сары, аурофосфин және т. б.

Люминесцентті микроскопия жарық сүзгілері мен ультракүлгін жарық көзі бар кәдімгі микроскоптың көмегімен жүзеге асырылады. Жарық сүзгілерінің жиынтығы спектрдің ұзын толқынды бөлігін өткізетін бірінші сүзгіден (көк) тұрады, ол жарық көзінің алдына қойылады, екінші сүзгі микроскоптың окулярына орналастырылады және ол тек зерттелетін препараттың люминесцентті жарқылын өткізеді. Микроскопияның осы түріне арналған препаратты дайындау үшін микроорганизмдермен сұйықтық тамшысын бояғыш-флюорохром ерітіндісінің тамшысымен араластырып, жабын шынымен жабады.

Электрондық микроскопия тек биологияда ғана емес, физика, химия, минералогияда да қолданылады. Микроскопияның бұл түрінде объектінің бейнесі жарық микроскопындағыдай жарық сәулесі емес, электрондар ағыны арқылы алынады.

Электрондық микроскоптар объектілерді бақылау мақсаты мен тәсілдеріне қарай трансмиссиялық, шағылыстырғыш, эмиссиялық, растрлық, көлеңкелі және айна болып бөлінеді. Биологиялық зерттеулерде жиі трансмиссиялық типте қолданылатын электронды микроскоп.

Электрондық микроскоптардың рұқсат ету қабілеті 1–0,5 нм-ге жетеді, 500–600 мың есе артады. Электрондық микроскоптың жалпы көрінісі 2-ші суретте көрсетілген.

Электрондық микроскоптың дизайны және объектілерді бейнелеу сызбасы, өтіп бара жатқан электрондар сәулесімен объектілер қарапайым жарық микроскопының ерекше көшірмелері болып табылады. Электронды микроскопияға арналған препараттар жарық-оптикалық микроскопияда қолданылатын әдістен түбегейлі ерекшеленетін тәсілмен дайындалады.

Микроорганизмдердің дақылдары, ультра жұқа тілімдер, басқа заттар мен ұлпалар өте жұқа (10–15 нм), электронды өткізгіш субстратта дайындалады. Ол үшін коллодийден, формвардан, көмірден немесе кварцтан жасалған жұқа пленка жиі қолданылады. Пленкалар олардың нәзіктігі мен нәзіктігіне байланысты ұсақ жасушалары бар арнайы мыс торларға орналастырылады.

 

 

2-сурет – Электронды микроскоп

 

Өзіндік жұмыс істеуге арналған тапсырмалар

 

1. Микроскопияның қандай әдістері бар?
2. Микроорганизмдерді зерттеудің қандай әдістері бар?
3. Бактерияларды зерттеу үшін қандай микроскопия әдісі қолданылады?
4. Микробиологиялық әдіс дегеніміз не?
5. Зерттеу әдістері қандай болуы мүмкін?
6. Жасушаны зерттеу үшін қандай әдістер қолданылады?
7. Поляризациялық микроскопия әдісінің мәні неде?
8. Жарық микроскопиясы мен флуоресцентті микроскопияның айырмашылығы неде?
9. Электрондық микроскоптардың ажыратымдылығы
10. Биосынаманың мақсаты