Mikroskopia

[parapamje|280px|***fig.*** **m1**: Një [Mikroskopi|mikroskop me ndriçim me llambë merkuri për mikroskopin e lulëzuar, me një aparat fotografik dixhital të bashkangjitur dhe të lidhur me një kompjuter.]]
**Mikroskopia** është fusha teknike e përdorimit të mikroskopëve për të parë objektet dhe zonat e objekteve që nuk mund të shihen me sy të lirë (objekte që nuk janë brenda rrezes së rezolucionit të syrit normal). Ekzistojnë tre degë të njohura të mikroskopisë: mikroskopi optik, elektronik dhe sondë skanuese, së bashku me fushën në zhvillim të mikroskopit me rreze X.

Mikroskopi optik dhe elektronik përfshijnë difraksionin, reflektimin ose refraksionin e rrezatimit elektromagnetik/rrezeve elektrone që ndërveprojnë me mostra dhe mbledhjen e rrezatimit të shpërndarë ose një sinjali tjetër për të krijuar një imazh. Ky proces mund të kryhet me rrezatim me fushë të gjerë të kampionit (për shembull mikroskopi standard i dritës dhe mikroskopi elektronik transmetues) ose duke skanuar një rreze të imët mbi kampion (për shembull mikroskopi skanues me lazer konfokal dhe mikroskopi elektronik skanues). Mikroskopi me sondë skanuese përfshin ndërveprimin e një sondë skanimi me sipërfaqen e objektit të interesit. Zhvillimi i mikroskopisë revolucionarizoi biologjinë, ngriti fushën e histologjisë dhe kështu mbetet një teknikë thelbësore në shkencat e jetës dhe fizike. Mikroskopi me rreze X është tre-dimensionale dhe jo shkatërruese, duke lejuar imazhe të përsëritura të të njëjtit kampion për studime in situ ose 4D dhe siguron aftësinë për të "shikuar brenda" kampionit që studiohet përpara se ta sakrifikojë atë në teknika me rezolucion më të lartë. Një mikroskop 3D me rreze X përdor teknikën e tomografisë së kompjuterizuar (microCT), duke e rrotulluar kampionin 360 gradë dhe duke rindërtuar imazhet. CT zakonisht kryhet me një ekran të sheshtë. Një mikroskop 3D me rreze X përdor një sërë objektivash, p.sh., nga 4X në 40X, dhe mund të përfshijë gjithashtu një panel të sheshtë.

## Historia 
[parapamje|250px|[Antonie van Leeuwenhoek (1632–1723)]]

Fusha e mikroskopisë (mikroskopi optik) daton të paktën në shekullin e 17-të. Mikroskopët e mëparshëm, lupa me një thjerre me zmadhim të kufizuar, datojnë të paktën që nga përdorimi i gjerë i lenteve në syze në shekullin e 13-të por mikroskopët më të avancuar të përbërë u shfaqën për herë të parë në Evropë rreth vitit 1620. Praktikuesit më të hershëm të mikroskopisë përfshijnë Galileo Galilei, i cili zbuloi në vitin 1610 se ai mund të mbyllte fokusin e teleskopit të tij për të parë nga afër objektet e vogla dhe Cornelis Drebbel, i cili mund të ketë shpikur mikroskopin e përbërë rreth vitit 1620. Antonie van Leeuwenhoek zhvilloi një mikroskop të thjeshtë me zmadhim shumë të lartë në vitet 1670 dhe shpesh konsiderohet të jetë mikroskopisti dhe mikrobiologu i parë i njohur.

## Mikroskopi optik 
Mikroskopi optik ose i dritës përfshin kalimin e dritës së dukshme të transmetuar ose të reflektuar nga kampioni përmes një thjerre të vetme ose thjerrëzash të shumta për të lejuar një pamje të zmadhuar të mostrës. Imazhi që rezulton mund të zbulohet drejtpërdrejt nga syri, të imazhohet në një pllakë fotografike ose të shkrepet në mënyrë dixhitale. Thjerra e vetme me bashkëngjitjet e saj, ose sistemi i thjerreve dhe pajisjeve të imazhit, së bashku me pajisjet e përshtatshme të ndriçimit, fazën e mostrës dhe mbështetjen, përbëjnë mikroskopin bazë të dritës. Zhvillimi më i fundit është mikroskopi dixhital, i cili përdor një kamerë CCD për t'u fokusuar në ekspozitën me interes. Imazhi shfaqet në një ekran kompjuteri, kështu që syzet janë të panevojshme.

### Kufizimet 
Kufizimet e mikroskopisë optike standarde (mikroskopi me fushë të ndritshme) qëndrojnë në tre fusha;

* Teknika mund të imazhojë në mënyrë efektive vetëm objekte të errëta ose me thyerje të fortë.
* Ekziston një rezolucion i kufizuar nga difraksioni në varësi të gjatësisë së valës së incidentit; në diapazonin e dukshëm, rezolucioni i mikroskopit optik është i kufizuar në afërsisht 0,2 mikrometra dhe kufiri praktik i zmadhimit në ~ 1500x.
* Drita jashtë fokusit nga pikat jashtë planit fokal redukton qartësinë e imazhit.

Në veçanti, qelizave të gjalla u mungon kontrasti i mjaftueshëm për t'u studiuar me sukses, pasi strukturat e brendshme të qelizës janë të pangjyrë dhe transparente. Mënyra më e zakonshme për të rritur kontrastin është ngjyrosja e strukturave me ngjyra përzgjedhës, por kjo shpesh përfshin vrasjen dhe fiksimin e mostrës. Ngjyrosja mund të sjellë gjithashtu artifakte, të cilat janë detaje të dukshme strukturore që shkaktohen nga përpunimi i mostrave dhe kështu nuk janë tipare të mostrave. Në përgjithësi, këto teknika përdorin ndryshime në indeksin e thyerjes së strukturave qelizore. Mikroskopi me fushë të ndritshme është i krahasueshëm me shikimin përmes një dritareje xhami: njeriu nuk sheh xhamin, por thjesht papastërtitë në xhami. Ka një ndryshim, pasi qelqi është një material më i dendur, dhe kjo krijon një ndryshim në fazën e dritës që kalon. Syri i njeriut nuk është i ndjeshëm ndaj këtij ndryshimi në fazë, por zgjidhje optike të zgjuara janë shpikur për të ndryshuar këtë ndryshim në fazë në një ndryshim në amplitudë (intensiteti i dritës)

## Referime