हम माइक्रोस्कोप के बारे में क्या जानते हैं?

" शरीर रचना के बिना कोई कार्य नहीं है ". 1906 में मेडिसिन के नोबेल पुरस्कार कैमिलो गोल्गी ने XNUMXवीं शताब्दी के अंत में केंद्रीय और परिधीय तंत्रिका कोशिकाओं पर अपने अध्ययन के बारे में यह लिखा था। दूसरे शब्दों में, कार्य कोशिकाओं के आकार को नया रूप देता है, और इसलिए इसके शारीरिक तंत्र को समझने के लिए सूक्ष्म अवलोकन आवश्यक हो जाते हैं।

यह कोई संयोग नहीं है कि पहला व्यक्ति जिसने समझा कि तंत्रिकाएं केबलों के एक सेट से बनी होती हैं और रक्त वाहिकाओं के मामले में अंदर एक नरम पदार्थ के साथ एक प्रकार के चैनल का प्रतिनिधित्व नहीं करती हैं, वह 1715 में एंटोन वान लीउवेनहोक थे।

ल्यूवेनहोक और माइक्रोस्कोप

Leeuwenhoek, डच ऑप्टिशियन और प्रकृतिवादी, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के आविष्कारक के रूप में पहचाने जाते हैं; इसलिए, जो सबसे पहले, तीव्र और सटीक रूप से निरीक्षण करने वाले थे, कुछ प्राकृतिक घटनाएं जैसे कि केशिकाओं में लाल रक्त कोशिकाओं का संचलन, पुरुष जनन कोशिकाओं का अस्तित्व, की पहली सटीक पहचान लेंस की लैमेलर संरचना, प्रोटोजोआ और बैक्टीरिया की खोज जिसे "छोटे जानवर" कहा जाता है। जाहिर है कि यह केवल उस समय के सर्वश्रेष्ठ ऑप्टिकल लेंसों की उपलब्धता नहीं थी, जिसे उन्होंने खुद भी बनाया था।

1692 में अपने कुछ समकालीनों की आलोचना का जवाब देते हुए लीउवेनहोक ने रॉयल सोसाइटी ऑफ़ लंदन को लिखे एक पत्र में इस प्रकार लिखा था:

माननीय सज्जनों, मैं अच्छी तरह जानता हूं कि मैं जो रिपोर्ट लिखता हूं और समय-समय पर आपको भेजता हूं, वे हमेशा एक-दूसरे से सहमत नहीं होते हैं, और उनमें विरोधाभास पाया जा सकता है; जिसके द्वारा मैं एक बार फिर कहना चाहता हूं कि जब तक मुझे बेहतर जानकारी नहीं मिलती है या जब तक मेरे अवलोकन मुझे कहीं और नहीं ले जाते हैं, तब तक मेरे पास जो डेटा है, उससे चिपके रहने की मेरी आदत है; और मुझे अपना तरीका बदलने में कभी शर्म नहीं आएगी।

इस तरह आधुनिक माइक्रोस्कोपी का जन्म हुआ, अर्थात्, कम मात्रा में प्रकृति का अध्ययन, जो आज भी आधुनिक वैज्ञानिक अनुसंधान की जांच के मुख्य साधनों में से एक है। लेकिन इस विज्ञान के जन्म और विकास को बेहतर ढंग से समझने के लिए, हमें कई अंतर्ज्ञानों और खोजों का उल्लेख करना चाहिए, जो पुरातनता में पहले प्रयासों से आधुनिक विज्ञान की आश्चर्यजनक टिप्पणियों के लिए इस अनुशासन के विकास को आकार देते हैं।

यूनानी और इस्लामी परंपरा में प्रकाश

यद्यपि माइक्रोस्कोप एक अपेक्षाकृत हाल ही का आविष्कार है, प्रकाश की घटनाओं के अध्ययन ने पुरातनता के कई महान दिमागों को दिलचस्पी दिखाई है और विचार के विभिन्न विद्यालयों के बीच बहस को जन्म दिया है; हम पहले से ही अरस्तू, या यूक्लिड जैसे महान विचारकों के लिए एहसानमंद हैं, जो चौथी और तीसरी शताब्दी ईसा पूर्व के बीच रहते थे, जिनकी पहली औपचारिकता में हमने दृष्टि और प्रकाश की किरणों की अवधारणा का लिखित प्रमाण दिया है। पहले से ही तीसरी शताब्दी ईसा पूर्व में। C. आर्किमिडीज़ के प्रसिद्ध जलते हुए दर्पणों का उपयोग द्वितीय प्यूनिक युद्ध के दौरान प्रसिद्ध हुआ, हालाँकि यह अभी तक ऐतिहासिक रूप से सिद्ध नहीं हुआ है।

रोमा

इस संबंध में सबसे प्रलेखित उदाहरण वे हैं जो रोमन दुनिया से आते हैं. वास्तव में, सूर्य की किरणों को केंद्रित करने और आग प्राप्त करने के लिए अधिक या कम चपटे कांच के गोले से बने प्राचीन रोमनों के उपयोग को लंबे समय तक व्यापक रूप से मान्यता दी गई है। लेंस तकनीक रोमन सभ्यता से भी पुरानी प्रतीत होती है, जैसा कि नोसोस की खोज से पता चलता है, जो कांस्य युग की है, जो 3500 और 1200 ईसा पूर्व के बीच की अवधि है। सी।

पॉम्पी

असाधारण सटीकता और नियमितता के क्रिस्टल प्रिज्म के अलावा (स्पेक्ट्रम के रंगों में प्रकाश को तोड़ने के लिए प्रयुक्त), वे किसकी खुदाई से भी प्राप्त होते हैं प्राचीन पोम्पेई छोटे गोल बर्तन, थोड़ा उत्तल, एक स्पष्ट और आवर्धित छवि प्रदान करने में सक्षम। दुर्भाग्य से, लगभग कोई साहित्यिक स्रोत नहीं हैं जो इन वस्तुओं को दृष्टि उपकरण के रूप में बोलते हैं। यह प्लिनी द एल्डर द्वारा सौंप दिया गया था जब सम्राट नीरो, शायद मायोपिक, एक बड़े पॉलिश किए गए पन्ने के माध्यम से ग्लेडिएटर के झगड़े को देखते थे।

ओटिका ई कैटोप्ट्रिका

यूक्लिड पर लौटते हुए, हम ध्यान देते हैं कि वह ज्यामिति के प्रसिद्ध पाँच अभिधारणाओं के लेखक थे जिनमें बिंदु, रेखा और तल की अवधारणाएँ शामिल हैं; ये मूलभूत अवधारणाएँ एक साथ आईं काम Ottica e Catoptrica जहां परिप्रेक्ष्य के तत्व समाहित हैं, समतल और गोलाकार दर्पणों में प्रतिबिंब का अध्ययन और, पहली बार, भौतिक संरचना के बिना दृश्य किरण की अवधारणा को परिभाषित किया गया है। यह यूक्लिड को प्रकाश घटना के क्षेत्र में ज्यामितीय प्रदर्शनों की विशिष्ट पद्धति का विस्तार करने की अनुमति देता है।

हालाँकि, इन स्वयंसिद्धों की प्रकृति इस विचार से दृढ़ता से वातानुकूलित है कि दृष्टि आँख से निकलने वाली किरणों द्वारा होती है: प्रकाश का बहिर्मुखी सिद्धांत। दृष्टि के एक और अधिक उन्नत सिद्धांत पर पहुंचने के लिए, 965वीं शताब्दी तक इंतजार करना आवश्यक था, अरब अल्हज़ेन (1039-XNUMX) के सिद्धांतों के साथ। अलहज़ेन के अनुसार, आँख किरणों के बिना वस्तु को "महसूस" नहीं कर सकती जो आपको सीमित गति से भेजता है; प्रकाश का वास्तविक अस्तित्व होना चाहिए क्योंकि जब यह बहुत तीव्र होता है तो यह आँखों को नुकसान पहुँचा सकता है और द्वितीयक चित्र उत्पन्न कर सकता है।

माइक्रोस्कोप का आविष्कार

आधुनिक लोगों के सच्चे अग्रदूत सूक्ष्मदर्शी के जन्म को देखने के लिए बैरोक युग तक इंतजार करना आवश्यक होगा। 1609वीं शताब्दी कई देशों में सामान्य रूप से विज्ञान के लिए एक उपयोगी अवधि है, वास्तव में यह कहा जाना चाहिए कि इसने बेकन, बॉयल, कोपरनिकस, लाइबनिज और कई अन्य लोगों के साथ एक सच्ची वैज्ञानिक क्रांति देखी। हालाँकि, यह कहा जाना चाहिए कि माइक्रोस्कोपी के इतिहास में XNUMX की तुलना में कोई बकाया तिथि नहीं है, जिस वर्ष में गैलीलियो गैलीली (1564-1642) एक अल्पविकसित दूरबीन से बनाया गया था।

कपड़ा निर्माता और सूक्ष्मदर्शी

इसके अलावा, यह कोई संयोग नहीं है कि नीदरलैंड माइक्रोस्कोप जैसे एक उपकरण का पालना था, क्योंकि XNUMX वीं शताब्दी में इस देश ने कपड़ा क्षेत्र के लिए एक महत्वपूर्ण व्यावसायिक चौराहे का प्रतिनिधित्व किया था और साथ ही, सिरेमिक और माजोलिका के उत्पादन के लिए . इन अंतिम कार्यशालाओं से, शायद निर्माण प्रक्रिया के एक द्वितीयक उत्पाद के रूप में, सभी संभावना में पिघले हुए कांच की बूंदें आईं जो कपड़े के उत्पादकों ने बनावट को बेहतर ढंग से नियंत्रित करने के लिए छोटे आवर्धक लेंस के रूप में उपयोग किया उत्पादन चरण के दौरान। यह पहला प्रयोग था जिसे एंटोनी वैन लीउवेनहोक (1632-1723), शुरू में एक कपड़े की दुकान प्रबंधक, ठोस कांच के मोतियों से बना था; बाद में, शायद प्राकृतिक विज्ञानों में उनकी रुचि के बाद, जिसके प्रति उनका स्वाभाविक झुकाव था।

इसलिए, वैन लीउवेनहोक को इसके बाद से पहला माइक्रोस्कोप माना जा सकता है वैज्ञानिक अनुसंधान उद्देश्यों के लिए विशेष रूप से कल्पना और उपयोग के लिए अनुकूलित किया गया था. आश्चर्य की बात नहीं है, उस समय उन्हें एक शानदार शोधकर्ता के रूप में उद्धृत किया गया था

[…] ने ऐसे सूक्ष्मदर्शी तैयार किए हैं जो अब तक देखे गए सूक्ष्मदर्शी से कहीं अधिक हैं...

वास्तव में, लीउवेनहोक के माइक्रोस्कोप में एक धातु के समर्थन पर एक एकल लेंस लगा होता है जो एक स्क्रू तंत्र के माध्यम से समायोज्य फोकस के साथ एक विशेष नमूना धारक से लैस होता है, और कृत्रिम प्रकाश व्यवस्था के उपयोग के लिए प्रदान करता है। ये तत्व, गठन के अलावा, उस क्षण से, किसी भी ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की नींव, पहले से ही आधुनिक स्वाद के साथ प्राकृतिक घटनाओं के अध्ययन के लिए एक पद्धति की कल्पना करें।

अर्चना प्रकृति

ल्यूवेनहोक को आधिकारिक मान्यता के साथ कवर किया गया था, उनकी प्रयोगशाला का दुनिया भर के शिक्षाविदों और राजनीतिक हस्तियों ने दौरा किया था (रूस के ज़ार पीटर द ग्रेट की प्रसिद्ध यात्रा)। लीउवेनहोक का 91 वर्ष की आयु में निधन हो गया, 26 अगस्त, 1723 को, उनके कई पत्रों और रिपोर्टों के पूर्ण संग्रह का लैटिन संस्करण देखने के बाद, 1722 में "अर्चना नटुरे" शीर्षक के तहत प्रकाशित हुआ।

निम्नलिखित शताब्दियों में विद्वानों के प्रयास पूरी तरह से अधिक शक्तिशाली सूक्ष्मदर्शी बनाने और नए खोजे गए माइक्रोवर्ल्ड को व्यवस्थित करने, वर्गीकृत करने और मापने के लिए समर्पित होंगे। इस अर्थ में, अंग्रेज रॉबर्ट हुक (1635-1703) का योगदान मौलिक है, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी की तुलना में लोच पर उनके अध्ययन के लिए अधिक याद किया जाता है। हूक, एक पूर्ण विद्वान, ने माइक्रोस्कोप में सुधार किया, इसे नए ऑप्टिकल सिस्टम और एक नई रोशनी प्रणाली के साथ फिट किया। इसने उन्हें खोजों की एक श्रृंखला बनाने की अनुमति दी, जैसे कि कॉर्क में गुहाएं, दीवारों से अलग, जिसे उन्होंने कहा कोशिकाओं. इसहाक न्यूटन के साथ विवाद में, संभवतः उस समय के सबसे महान वैज्ञानिक, उन्होंने कणिका सिद्धांत के विपरीत प्रकाश के तरंग सिद्धांत के विचार का समर्थन किया।

XNUMXवीं और XNUMXवीं सदी के बीच माइक्रोस्कोपी का विकास: ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप से इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप तक

XNUMXवीं शताब्दी में निर्मित यौगिक सूक्ष्मदर्शी में धीरे-धीरे किए गए सुधार अनिवार्य रूप से यांत्रिक संरचना से संबंधित थे। हालांकि में कुछ प्रगति हुई थी लेंस निर्माण तकनीक, ऑप्टिकल प्रदर्शन अभी भी खराब था। यह कांच की गुणवत्ता और लेंस में दो गंभीर खामियों के कारण था: गोलाकार विपथन और रंगीन विपथन, जिसके परिणामस्वरूप धुंधली और इंद्रधनुषी छवियां थीं।

इसके अलावा, प्रत्येक सुधार हमेशा और केवल अनुभवजन्य आधार पर होता है और इसलिए वे हस्तनिर्मित उत्पाद थे।. इन विपथनों को ठीक करने के लिए कई लेंसों के युग्मन की आवश्यकता होती है और इसलिए, XNUMXवीं शताब्दी के मध्य तक ऐसी प्रणालियों को साकार नहीं किया जा सका।

अर्न्स्ट अब्बे

उस क्षण से, सैद्धांतिक अध्ययन और तकनीकी प्रगति साथ-साथ चली। इस अवधि का सबसे अधिक प्रतिनिधि आंकड़ा जर्मन अर्न्स्ट अब्बे (1840-1905) का था, जिन्होंने माइक्रोस्कोप को गुणात्मक से मात्रात्मक उपकरण में बदल दिया; कई सिद्धांत जिन पर माइक्रोस्कोप ऑप्टिक्स और लेंस की आधुनिक तकनीक सामान्य रूप से आधारित हैं, उनके कारण हैं; अब्बे ने प्रसिद्ध जेना ऑप्टिकल कार्यशालाओं में कार्ल जीस (1816-1888) के साथ सहयोग किया।

उन्होंने अभिव्यक्ति प्राप्त की, जो उनके नाम (एब्बे संख्या) को धारण करती है, कांच की फैलाव शक्ति को चिह्नित करने के लिए और इसके संख्यात्मक एपर्चर के एक समारोह के रूप में एक माइक्रोस्कोप उद्देश्य के संकल्प से संबंधित है। कई सिद्धांत जिन पर माइक्रोस्कोप ऑप्टिक्स और लेंस की आधुनिक तकनीक सामान्य रूप से आधारित हैं, उनके कारण हैं। अब्बे ने प्रसिद्ध जेना ऑप्टिकल कार्यशालाओं में कार्ल जीस (1816-1888) के साथ सहयोग किया।

अगस्त कोहलर

1900 अगस्त से कोहलर (1866-1948) ने जेना में भी काम किया, जिन्होंने माइक्रोफ़ोटोग्राफ़ी से निपटा और सूक्ष्मदर्शी के लिए अब सार्वभौमिक रूप से अपनाई गई रोशनी प्रणाली को सिद्ध किया; XNUMXवीं सदी के अंत में, उत्कृष्ट सीधे और उल्टे उपकरण पहले से ही बाजार में मौजूद थे।

1903 में रिचर्ड जिग्समंडी (1865-1929) ने तथाकथित अल्ट्रामाइक्रोस्कोप विकसित किया, जो प्रकाश की तरंग दैर्ध्य से छोटे आयामों वाले कोलाइडल कणों के अध्ययन की अनुमति देता है; और इसके बाद के दशकों में गति धीमी नहीं हुई: नई तकनीकें जैसे चरण विपरीत, हस्तक्षेप के तरीके और प्रतिबिंब माइक्रोस्कोपी उन्होंने अनुप्रयोग के नए क्षेत्रों को खोला, जबकि अन्य प्रसिद्ध तकनीकों को सिद्ध किया गया, जैसे प्रतिदीप्ति, कंट्रास्ट हस्तक्षेप और ध्रुवीकरण। विकिरण।

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी

पहले से ही 30 के दशक में, इलेक्ट्रॉन जैसे प्राथमिक कणों की परिभाषा और उनके व्यवहार की व्याख्या करने के लिए तरंग / कण द्वैतवाद की शुरूआत के साथ, समय परिपक्व था क्योंकि प्रकाश की तरंग दैर्ध्य द्वारा लगाए गए ऑप्टिकल सूक्ष्मदर्शी के स्थानिक संकल्प पर सीमाएं , एक पूरी तरह से नए परिप्रेक्ष्य के संदर्भ में पार किया जा सकता है: इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी. पहला इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप 1933 में जर्मन भौतिकविदों अर्नस्ट रुस्का (1906-1988) और मैक्स नॉल (1897-1969) द्वारा बनाया गया था। रुस्का खुद, कई सालों बाद, उन समयों को अध्ययन और शोध की एक उपयोगी अवधि के रूप में संदर्भित करेगा:

उनके स्नातक (1931) के बाद, जर्मनी में आर्थिक स्थिति बहुत कठिन हो गई थी और विश्वविद्यालय या उद्योग में एक संतोषजनक स्थिति पाना संभव नहीं लगता था। इसलिए, मैं उच्च वोल्टेज संस्थान में पीएचडी छात्र के रूप में अपनी गतिविधि को नि: शुल्क जारी रखने में प्रसन्न था… ”।

XNUMXवीं सदी के आखिर में और स्कैनिंग प्रोब माइक्रोस्कोपी

यह अभी भी क्वांटम यांत्रिकी के नियमों का प्रगतिशील व्यवस्थितकरण है जो सूक्ष्म दुनिया की अधिक से अधिक विस्तार से जांच करने के लिए नए समाधान सुझाता है, यहां तक ​​​​कि इसकी अंतरंग प्रकृति को प्रकट करने के लिए भी जा रहा है, अर्थात। अणु और परमाणु। पहले जो कुछ हुआ उसके विपरीत, 1980 के दशक में कुछ महान विचार ऐसे संदर्भों में विकसित किए गए थे जो पहले से ही बौद्धिक रूप से खुले थे और जो बहुत बुरा नहीं है, पर्याप्त रूप से मानव, तकनीकी और आर्थिक संसाधनों से संपन्न थे।

जॉर्ज गामोव

यह 1928 में तैयार किए गए सुरंग प्रभाव के अस्तित्व के जॉर्ज गामो (पहले से ही तथाकथित कॉस्मिक बैकग्राउंड रेडिएशन के खोजकर्ता) के विचार से है, कि दो जर्मन भौतिक विज्ञानी, गर्ड बिनिग (1947) और हेनरिक रोहरर (1933- 2013) की कल्पना 1981 में ज्यूरिख में आईबीएम अनुसंधान प्रयोगशालाओं में काम करते हुए की गई थी, पहला स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप।

यह माइक्रोस्कोप जांच और अध्ययन किए जा रहे नमूने की सतह के बीच एक कमजोर विद्युत प्रवाह का पता लगाने के लिए एक महीन सुई जांच का उपयोग करता है, जिसे परमाणुओं और अणुओं के आकार से सैद्धांतिक रूप से छोटे रिज़ॉल्यूशन की जांच की जा सकती है। इस खोज ने इसके खोजकर्ताओं को 1986 में भौतिकी का नोबेल पुरस्कार दिया। "इलेक्ट्रॉन प्रकाशिकी में उनके मौलिक कार्य के लिए और पहले इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के डिजाइन के लिए".

स्कैनिंग माइक्रोस्कोपी

इसी संदर्भ में, लेकिन पास में रखी एक छोटी जांच पर सतह के परमाणुओं द्वारा लगाए गए विद्युत बल के आधार पर, एटॉमिक फोर्स माइक्रोस्कोप का आविष्कार किया गया (1982) (स्वयं बिनिंग के सहयोग से), जिसका निर्माण संयुक्त योगदान पर निर्भर करता है। केल्विन क्वेट (1923-2019) और क्रिस्टोफ गेरबर (1942) सहित अन्य विद्वानों के। इस माइक्रोस्कोप ने के आवेदन को विस्तारित करना संभव बना दिया स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोपी जैविक सहित नमूनों की एक विस्तृत श्रेणी के लिए।

इसकी विविधताओं और अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला के कारण, यह तकनीक आज, सभी संभावना में, नैनो प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में सतहों के अध्ययन के लिए सबसे बहुमुखी है। आज, वास्तव में, माइक्रोस्कोपी का लक्ष्य सतहों की प्रकृति के बारे में अधिक से अधिक संपूर्ण जानकारी प्राप्त करना है और आधुनिक सूक्ष्मदर्शी एक ही उपकरण में विभिन्न प्रकृति के नमूनों के अध्ययन के अनुकूल विभिन्न तकनीकों को एकीकृत करते हैं।

ऑप्टिक्स के पुनर्जागरण से लेकर नैनोस्कोप तक

XNUMXवीं शताब्दी के उत्तरार्ध में हुए लेजर स्रोतों के विकास ने एक अधिक शास्त्रीय ऑप्टिकल क्षेत्र के एक नए विकास का प्रतिनिधित्व किया, वास्तव में यह कहा जा सकता है कि यह एक्स-रे के बाद प्रकाशिकी में सबसे महत्वपूर्ण खोज का गठन किया। लेजर प्रकाश की विशेषताएं (अत्यधिक सुसंगतता, उच्च तीव्रता और एकल तरंग दैर्ध्य) अनुमति देती हैं विपथन और विवर्तन की घटनाओं से बचें पारंपरिक गरमागरम लैंप द्वारा उत्पादित प्रकाश की विशेषता।

1955 में, गणित में अपने डॉक्टरेट थीसिस के अवसर पर, मार्विन ली मिंस्की (1927-2016), कृत्रिम बुद्धिमत्ता के संस्थापकों में से एक, ने कॉन्फोकल माइक्रोस्कोप के बारे में सिद्धांत दिया, जो युग के लिए अभूतपूर्व संकल्प और छवि गुणवत्ता वाला एक ऑप्टिकल उपकरण है। जैसा कि वे स्वयं कहते हैं:

1956 में, मैंने अपने कॉन्फोकल माइक्रोस्कोप का पेटेंट कराया, लेकिन किसी दूसरे के निर्माण से पहले ही पेटेंट समाप्त हो गया। हमने स्क्रीन या लोगो को पेटेंट करने की भी जहमत नहीं उठाई, यह सोचते हुए कि वे पूरी तरह से स्पष्ट आविष्कार थे। ऐसा लगता है कि स्पष्ट पेटेंट के लिए प्रासंगिक नहीं है।

कन्फोकल माइक्रोस्कोप

एक कन्फोकल माइक्रोस्कोप लेजर स्रोत के उपयोग से पारंपरिक प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोप से संरचनात्मक रूप से भिन्न होता है, लेकिन सबसे ऊपर ऑप्टिकल पथ के साथ एक डायाफ्राम की उपस्थिति से होता है जो नमूने के फोकस के ऊपर और नीचे के हिस्सों से आने वाले सिग्नल को बाहर करने की अनुमति देता है, इस प्रकार के साथ पहली बार एक छवि प्रदान करना तीन आयामी जानकारी. वास्तव में, कन्फोकल माइक्रोस्कोप 80 के दशक के अंत में ही प्रयोगशालाओं में प्रवेश करता है जब लेजर और कंप्यूटर तकनीक अपेक्षाकृत सुलभ और पर्याप्त शक्तिशाली हो जाती है। यह वर्तमान में बायोमेडिकल वैज्ञानिक अनुसंधान में एक मौलिक रूप से महत्वपूर्ण उपकरण है।

कॉन्फोकल माइक्रोस्कोप प्रकाशिकी के क्षेत्र के लिए, एक तकनीकी लक्ष्य नहीं बल्कि लेजर तकनीक पर आधारित नई शोध तकनीकों के फलने-फूलने के लिए एक प्रारंभिक बिंदु का प्रतिनिधित्व करता है। नए फ्लोरोसेंट मार्करों का उपयोग, जैसे कि TIRF (टोटल इंटरनल रिफ्लेक्शन फ्लोरेसेंस) माइक्रोस्कोपी, लाइव सेल इमेजिंग, कॉन्फोकल स्पेक्ट्रल माइक्रोस्कोपी, विभिन्न इमेजिंग तकनीकों का उपयोग, रूपात्मक विश्लेषण FRAP (फोटोब्लीचिंग के बाद फ्लोरेसेंस रिकवरी), FRET (फ्लोरेसेंस रेजोनेंस एनर्जी ट्रांसफर), FLIM (फ्लोरेसेंस लाइफटाइम इमेजिंग), FCS (फ्लोरोसेंट कोरिलेशन स्पेक्ट्रोस्कोपी) और अंत में मल्टीफोटोन लेजर का उपयोग शामिल है, जिससे सैंपल में प्रकाश की शक्ति में उल्लेखनीय वृद्धि होती है। .

STED माइक्रोस्कोपी

इस सदी के प्रारंभिक वर्षों में भी नए नए विचारों के विकास की विशेषता है, जिन्होंने प्रकाश की प्रकृति द्वारा लगाए गए सीमाओं से परे ऑप्टिकल संकल्प को आगे बढ़ाया है। वास्तव में, हम सुपर रेजोल्यूशन के बारे में बात कर रहे हैं, जिसे तीन मुख्य अलग-अलग तरीकों से हासिल किया गया है: एलस्टीफन हेल (1962) द्वारा विकसित STED माइक्रोस्कोपी2014 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार, संरचित प्रकाश माइक्रोस्कोपी जो मैट्स गुस्ताफसन (1960-2011) को जन्म देती है। ), और स्थानीयकरण माइक्रोस्कोपी, हार्वर्ड प्रयोगशालाओं में जिओवेई झुआंग (1972) द्वारा पेश किया गया, जो पारंपरिक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी की तुलना में 10 गुना अधिक रिज़ॉल्यूशन वाले एकल अणु की कल्पना करने में सक्षम है।

सुपर-रिज़ॉल्यूशन तकनीकों की शुरूआत ने आधुनिक प्रकाश सूक्ष्मदर्शी का नेतृत्व किया, जिसे उचित रूप से कहा जा सकता है "नैनोस्कोप"। रूपात्मक विश्लेषणों के बेहतर एकीकरण के लिए इलेक्ट्रॉनिक सूक्ष्मदर्शी के साथ अधिक से अधिक संवाद। आज, माइक्रोस्कोप प्रयोगशाला में एक अपूरणीय उपकरण है और वैज्ञानिक अनुसंधान का प्रतीक बन गया है।

माइक्रोस्कोपी का भविष्य

माइक्रोस्कोप निस्संदेह विज्ञान के इतिहास में सबसे महान क्रांतियों में से एक था, जो सूक्ष्म जीव विज्ञान, कोशिका विज्ञान और कोशिका जीव विज्ञान के जन्म को चिह्नित करता है। पिछले 100-150 वर्षों में चिकित्सा अनुसंधान ने जो विशाल छलांग लगाई है, उसके बाद जो कुछ भी हुआ है, वह माइक्रोस्कोप के बिना अकल्पनीय होता।

प्रौद्योगिकी के नए मोर्चे पहले से ही सूक्ष्मदर्शी द्वारा उत्पादित जानकारी और कृत्रिम बुद्धि के उपयोग के बीच विवाह को देखते हैं। यह नया अनुशासन, कहा जाता है गहरी सीख, माइक्रोस्कोप से ली गई छवियों का विश्लेषण करने में सक्षम है और माइक्रोस्कोपी को मौलिक रूप से बदल सकता है और नई खोजों का मार्ग प्रशस्त कर सकता है। लेकिन मैट्स गुस्ताफसन, सुपर रेजोल्यूशन के जनक में से एक, यह सब पहले ही महसूस कर चुके थे जब उन्होंने कहा: "एक बार जब माइक्रोस्कोप और मानव पर्यवेक्षक के बीच एक कंप्यूटर जुड़ जाता है, तो पूरा खेल बदल जाता है। उस पल में, एक माइक्रोस्कोप अब एक ऐसा उपकरण नहीं है जिसे सीधे व्याख्या योग्य छवि उत्पन्न करनी चाहिए। अब यह सूचना रिकॉर्ड करने का एक उपकरण है।"

इस बिंदु पर, यह पूछना वैध होगा कि माइक्रोस्कोपी की जांच और अध्ययन में कितनी दूर जाना संभव है: सूक्ष्म दुनिया सूचना के लगभग अटूट भंडार का गठन करती है: पदार्थ में संरचनात्मक, रासायनिक और भौतिक गुण होते हैं जो मौलिक स्थिरांक और भौतिक कानूनों की एकरूपता द्वारा दी गई छाप को दर्शाते हैं ब्रह्मांड के पहले क्षणों में उत्पन्न हुए और संभावित संस्करण, जिनमें से अधिकांश अभी भी हमारी समझ से परे हैं, दुनिया की अकल्पनीय विविधता का निर्माण करते हैं जिसे हम देखते हैं।