Внешний вид препаратов без увеличения и с увеличением: Ответ §4. Увеличительные приборы — Рабочая тетрадь по биологии 5 класс Корнилова О.А. Николаев И.В.

Содержание

Ответ §4. Увеличительные приборы — Рабочая тетрадь по биологии 5 класс Корнилова О.А. Николаев И.В.

1) Опишите назначение ручной лупы.

 

 

2)  Укажите, какое важное биологическое явление было открыто только с использованием  увеличительных приборов.

 

 

3) Заполните таблицу.

 

  • Ответ:

     

    Устройство микроскопа

     

    Часть микроскопа

    Назначение

    Штатив

    Скрепляет все части микроскопа

    Зеркало

    Регулирует свет

    Окуляр

    Через него смотрят в микроскоп

    Объектив

    Он обращён к изучаемому объекту

         

 

4) Выполните задание 1, лабораторной работы 1 «Изучение строения увеличительных приборов», представленной в учебнике. Зарисуйте внешний вид препаратов без увеличения и с увеличением.

 

  • Ответ:

     

 

5) Выполните задание 2 лабораторной работы 1.

Подпишите названия частей микроскопа.

 

  • Ответ:

     

 

а) Объясните, каково назначение предметного столика.

 

 

б) Укажите слово, которым обозначают объект, подготовленный для изучения под микроскопом.

 

  • Ответ: Препарат

     

    6)* Используя дополнительную литературу, Интернет, подготовьте сообщение «Первые микроскопы в руках естествоиспытателей». Составьте план сообщения.

     

      

    Ответ:

    1. Предпосылки.
    2. Создатель микроскопа.
    3. Галилей – жизнь, интересные факты.

Лабораторный практикум по биологии.

5-й класс

Введение

Важную роль в изучении биологии в школе играют лабораторные работы, которые способствуют лучшему усвоению знаний и умений учащихся, способствуют более глубокому и осмысленному изучению биологии, формированию практических и исследовательских умений, развитию творческого мышления, установлению связей между теоретическими знаниями и практической деятельностью человека, облегчают понимание фактического материала.

Учебный эксперимент имеет огромный потенциал для всестороннего развития личности обучающихся. Эксперимент включает в себя не только источник знаний, но и способ их нахождения, знакомство с первичными навыками исследования природных объектов. В ходе эксперимента обучающиеся получают представление о научном методе познания.

Методическое пособие “Лабораторный практикум. Биология. 5 класс” предназначено для организации исследовательской деятельности школьников на уроках биологии в 5 классе. Перечень лабораторных работ, представленных в методическом пособии, соответствует содержанию учебника “Биология” для 5 класса общеобразовательных учреждений (авторы: И. Н. Пономарёва, И.В. Николаев, О.А. Корнилова), открывающему линию учебников по биологии для основной школы и входящему в систему “Алгоритм успеха”. В учебнике нет точного соответствия параграфов количеству часов, отведённых на их изучение. Поэтому меньшее количество параграфов позволяет учителю использовать оставшееся время для проведения лабораторных работ.

При проведении лабораторных работ используются технологии здоровьесбережения, проблемного обучения, развития исследовательских навыков. В ходе практических занятий у обучающихся формируются такие универсальные учебные действия, как:

  • познавательные
  • – осуществлять исследовательскую деятельность;
  • регулятивные
  • – сверять свои действия с целью и при необходимости исправлять ошибки;
  • коммуникативные
  • – слушать и слышать друг друга, с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации.

В разработках практических занятий перед школьниками ставится проблемный вопрос, указаны планируемые результаты и необходимое оборудование. Каждая разработка имеет инструкцию по проведению лабораторной работы. Важно перед выполнением лабораторных работ познакомить обучающихся с требованиями по их оформлению (

приложение 1), с правилами техники безопасности при выполнении лабораторных работ (приложение 2), с правилами выполнения рисунков природных объектов (приложение 3).

Для визуального сопровождения практических занятий к данному методическому пособию прилагается электронная презентация (презентация).

Методические рекомендации к практическим занятиям

Лабораторная работа № 1 “Изучение строения увеличительных приборов”

Планируемые результаты: научиться находить части лупы и микроскопа и называть их; соблюдать правила работы в кабинете, обращения с лабораторным оборудованием; использовать текст и рисунки учебника для выполнения лабораторной работы.

Проблемный вопрос: как люди узнали о существовании в природе одноклеточных организмов?

Инструктивная карточка по выполнению лабораторной работы для обучающихся

Тема: “Изучение строения увеличительных приборов”.

Цель: изучить устройство и научиться работать с увеличительными приборами.

Оборудование: лупа ручная, микроскоп, ткани плода арбуза, готовый микропрепарат листа камелии.

Ход работы

Задание 1

1. Рассмотрите ручную лупу. Найдите основные части (рис. 1). Узнайте их назначение.

Рис. 1. Строение ручной лупы

2. Рассмотрите невооружённым глазом мякоть арбуза.

3. Рассмотрите кусочки мякоти арбуза под лупой. Каково строение мякоти арбуза?

Задание 2

1. Рассмотрите микроскоп. Найдите основные части (рис. 2). Узнайте их назначение. Познакомьтесь с правилами работы с микроскопом (с. 18 учебника).

Рис. 2. Строение микроскопа

2. Рассмотрите под микроскопом готовый микропрепарат листа камелии. Отработайте основные этапы работы с микроскопом.

3. Сделайте вывод о значении увеличительных приборов.

Задание 3

1. Рассчитайте общее увеличение микроскопа. Для этого перемножьте числа, указывающие на увеличение окуляра и объектива.

Увеличение окуляраУвеличение объективаОбщее увеличение микроскопа
48 
1040
 

2. Выясните, во сколько раз может быть увеличен рассматриваемый вами объект с помощью школьного микроскопа.

Лабораторная работа № 2 “Знакомство с клетками растений”

Планируемые результаты: научиться различать основные части растительной клетки; соблюдать правила обращения с лабораторным оборудованием; использовать текст и рисунки учебника для выполнения лабораторной работы.

Проблемный вопрос: “Как устроена клетка живого организма?”

Инструктивная карточка по выполнению лабораторной работы для обучающихся

Тема: “Знакомство с клетками растений”.

Цель: изучить строение растительной клетки.

Оборудование: микроскоп, пипетка, предметное и покровное стёкла, пинцет, препаровальная игла, часть луковицы, готовый микропрепарат листа камелии.

Ход работы

Задание 1

1. Приготовьте микропрепарат кожицы лука (рис. 3). Для того, чтобы приготовить микропрепарат, познакомьтесь с инструкцией на с. 23 учебника.

Рис. 3. Приготовление микропрепарата кожицы лука

2. Рассмотрите препарат под микроскопом. Найдите отдельные клетки. Рассмотрите клетки при малом увеличении, а затем при большом.

3. Зарисуйте клетки кожицы лука, обозначив на рисунке основные части растительной клетки (рис. 4).

1. Клеточная стенка

2. Цитоплазма

3. Вакуоли

4. Ядро

Рис. 4. Клетки кожицы лука

4. Сделайте вывод о строении растительной клетки. Какие части клетки вы смогли рассмотреть под микроскопом?

Задание 2

Сравните клетки кожицы лука и клетки листа камелии. Объясните, с чем связаны отличия в строении этих клеток.

Лабораторная работа № 3 “Определение состава семян”

Планируемые результаты: научиться различать основные части растительной клетки; соблюдать правила обращения с лабораторным оборудованием; использовать текст и рисунки учебника для выполнения лабораторной работы.

Проблемный вопрос: “Как можно узнать, какие вещества входят в состав клетки?”

Инструктивная карточка по выполнению лабораторной работы для обучающихся

Тема: “Определение состава семян”.

Цель: изучить способы обнаружения веществ в семенах растений, исследовать их химический состав.

Оборудование: стакан с водой, пестик, раствор йода, марлевая и бумажная салфетки, кусочек теста, семена подсолнечника.

Ход работы

Задание 1

Выясните, какие органические вещества входят в состав семян растений, используя следующую инструкцию (рис. 5):

1. Кусочек теста поместите на марлю и сделайте мешочек (А). Промойте тесто в стакане с водой (Б).

2. Раскройте мешочек с промытым тестом. Попробуйте тесто на ощупь. Вещество, которое осталось на марле, – это клейковина или белок.

3. В образовавшуюся в стакане мутную жидкость добавьте 2-3 капли раствора йода (В). Жидкость синеет. Это доказывает наличие в ней крахмала.

4. Положите на бумажную салфетку семена подсолнечника и раздавите их с помощью пестика (Г). Что появилось на бумаге?

Рис. 5. Обнаружение органических веществ в семенах растений

5. Сделайте вывод о том, какие органические вещества входят в состав семян.

Задание 2

Заполните таблицу “Значение органических веществ в клетке”, используя для этого текст “Роль органических веществ в клетке” на с. 27 учебника.

Вещества клеткиЗначение вещества
Белок 
Углевод (крахмал) 
Жир 

Лабораторная работа № 4 “Знакомство с внешним строением растения”

Планируемые результаты: научиться различать и называть части цветкового растения; зарисовывать схему строения цветкового растения; соблюдать правила обращения с лабораторным оборудованием; использовать текст и рисунки учебника для выполнения лабораторной работы.

Проблемный вопрос: “Какие органы имеет цветковое растение?”

Инструктивная карточка по выполнению лабораторной работы для обучающихся

Тема: “Знакомство с внешним строением растения”.

Цель: изучить внешнее строение цветкового растения.

Оборудование: лупа ручная, гербарий цветкового растения.

Ход работы

Задание 1

1. Рассмотрите гербарный экземпляр цветкового растения (василёк луговой). Найдите части цветкового растения: корень, стебель, листья, цветки (рис. 6).

Рис. 6. Строение цветкового растения

2. Зарисуйте схему строения цветкового растения.

3. Сделайте вывод о строении цветкового растения. Какие части различают у цветкового растения?

Задание 2

Рассмотрите изображения хвоща и картофеля (рис. 7). Какие органы есть у этих растений? Почему хвощ относят к споровым растениям, а картофель – к семенным?

Хвощ                 Картофель

Рис. 7. Представители разных групп растений

Лабораторная работа № 5 “Наблюдение за передвижением животных”

Планируемые результаты: научиться рассматривать одноклеточных животных под микроскопом при малом увеличении; соблюдать правила обращения с лабораторным оборудованием; использовать текст и рисунки учебника для выполнения лабораторной работы.

Проблемный вопрос: “Какое значение для животных имеет их способность передвигаться?”

Инструктивная карточка по выполнению лабораторной работы для обучающихся

Тема: “Наблюдение за передвижением животных”.

Цель: познакомиться со способами движения животных.

Оборудование: микроскоп, предметные и покровные стёкла, пипетка, вата, стакан с водой; культура инфузорий.

Ход работы

Задание 1

1. Приготовьте микропрепарат с культурой инфузорий (с. 56 учебника).

2. Рассмотрите микропрепарат под малым увеличением микроскопа. Найдите инфузорий (рис. 8). Пронаблюдайте за их движением. Отметьте скорость и направление движения.

Рис. 8. Инфузории

Задание 2

1. Добавьте в каплю воды с инфузориями несколько кристалликов поваренной соли. Понаблюдайте за тем, как ведут себя инфузории. Объясните поведение инфузорий.

2. Сделайте вывод о значении движения для животных.

Литература

  1. Алексашина И.Ю. Естествознание с основами экологии: 5 кл.: практ. работы и их проведение: кн. для учителя / И.Ю. Алексашина, О.И. Лагутенко, Н.И. Орещенко. – М.: Просвещение, 2005. – 174 с.: ил. – (Лабиринт).
  2. Константинова И.Ю. Поурочные разработки по биологии. 5 класс. – 2-е изд. – М.: ВАКО, 2016. – 128 с. – (В помощь школьному учителю).
  3. Пономарёва И.Н. Биология: 5 класс: методическое пособие / И.Н. Пономарёва, И.В. Николаев, О.А. Корнилова. – М.: Вентана-Граф, 2014. – 80 с.
  4. Пономарёва И.Н. Биология: 5 класс: учебник для учащихся общеобразовательных организаций / И.Н. Пономарёва, И.В. Николаев, О.А. Корнилова; под ред. И.Н. Пономарёвой. – М.: Вентана-Граф, 2013. – 128 с.: ил.

Урок 4. увеличительные приборы — Биология — 5 класс

Биология, 5 класс

Урок 4. Увеличительные приборы

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

  1. Урок посвящён изучению принципов работы различных увеличительных приборов
  2. Узнаете о цели применения увеличительных приборов для биологических исследований.

Ключевые слова:

Лупа, световой микроскоп, окуляр, объектив

Тезаурус:

Лупа – простейший увеличительный прибор, состоящий из увеличительного стекла, которое для удобства работы вставлено в оправу с ручкой.

Световой микроскоп – сложный оптический прибор для рассматривания предметов с увеличением в десятки, сотни и тысячи раз.

Обязательная и дополнительная литература по теме

  1. Биология. 5–6 классы. Пасечник В. В., Суматохин С. В., Калинова Г. С. и др. / Под ред. Пасечника В. В. М.: Просвещение, 2019
  2. Биология. 6 класс. Теремов А. В., Славина Н. В. М.: Бином, 2019.
  3. Биология. 5 класс. Мансурова С. Е., Рохлов В. С., Мишняева Е. Ю. М.: Бином, 2019.
  4. Биология. 5 класс. Суматохин С. В., Радионов В. Н. М.: Бином, 2014.
  5. Биология. 6 класс. Беркинблит М. Б., Глаголев С. М., Малеева Ю. В., Чуб В. В. М.: Бином, 2014.
  6. Биология. 6 класс. Трайтак Д. И., Трайтак Н. Д. М.: Мнемозина, 2012.
  7. Биология. 6 класс. Ловягин С. Н., Вахрушев А. А., Раутиан А. С. М.: Баласс, 2013.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Живые организмы состоят из клеток. Некоторые клетки можно увидеть, а размеры других настолько малы, что их практически не возможно рассмотреть без использования увеличительных приборов. Метод наблюдения требует усилить человеческий глаз для того, чтобы детально рассмотреть внутреннее и внешнее строение живых организмов.

Для изучения строения клеток используют увеличительные приборы.

Лупа – простейший увеличительный прибор. Лупа состоит из увеличительного стекла, которое для удобства работы вставлено в оправу с ручкой. Лупы бывают ручные и штативные.

Ручная лупа может увеличивать рассматриваемый объект от 2 до 20 раз.

Штативная лупа увеличивает объект в 10–20 раз.

С помощью лупы можно рассмотреть форму достаточно крупных клеток, но изучить их строение невозможно.

Световой микроскоп (от греч. макрос – малый и скопео – смотрю) – оптический прибор для рассматривания в увеличенном виде небольших, не различимых простым глазом предметов.

Световой микроскоп состоит из трубки, или тубуса (от лат. тубус – трубка). В верхней части тубуса находится окуляр (от лат. окулус – глаз). Он состоит из оправы и двух увеличительных стёкол. На нижнем конце тубуса находится объектив (от лат. объектум – предмет), состоящий из оправы и нескольких увеличительных стёкол. Тубус прикреплён к штативу и поднимается и опускается с помощью винтов. На штативе находится также предметный столик, в центре которого имеется отверстие и под ним зеркало. Рассматриваемый на предметном стекле объект помещается на предметный столик и закрепляется на нём с помощью зажимов.

Главный принцип работы светового микроскопа заключается в том, что лучи света проходят через прозрачный (или полупрозрачный) объект исследования, который находится на предметном столике, и попадают на систему линз объектива и окуляра, увеличивающих изображение. Современные световые микроскопы способны увеличивать изображение до 3600 раз.

Чтобы узнать, насколько увеличивается изображение при использовании микроскопа, надо умножить число, указанное на окуляре, на число, указанное на используемом объективе.

Разбор типового тренировочного задания:

Тип задания: Установление соответствий между элементами двух множеств

Текст вопроса: Установите соответствие:

Варианты ответов:

Световой микроскоп

Молекулы воды, атомы железа

Ручная лупа

Клетки листа, клетки крови

Электронный микроскоп

Мякоть арбуза, муравей

Правильный вариант ответа:

Световой микроскоп

Клетки листа, клетки крови

Ручная лупа

Мякоть арбуза, муравей

Электронный микроскоп

Молекулы воды, атомы железа

Разбор типового контрольного задания

Тип задания: множественный выбор

Текст вопроса: Выберите верные утверждения:

Варианты ответов:

На предметном столике размещается изучаемый объект.

Главная часть увеличительных приборов – зеркало.

Главной частью увеличительных приборов являются линзы.

Линзы размещаются в зрительной трубке микроскопа.

На предметном столике размещается зеркало.

Объектив находится в верхней части зрительной трубки.

Окуляр находится в нижней части зрительной трубки.

Правильный вариант ответа:

На предметном столике размещается изучаемый объект.

Главной частью увеличительных приборов являются линзы.

Линзы размещаются в зрительной трубке микроскопа.

Рак ротовой полости — ДЗМ

это злокачественное новообразование, поражающее губы (чаще всего нижнюю губу), внутренние поверхности полости рта, а также заднюю стенку глотки, миндалины и слюнные железы. Заболевание чаще встречается у мужчин, как правило людей старше 40 лет.

Причины и факторы риска.

  • Курение, в том числе жевание и нюхание табака.
  • Употребление алкогольных напитков.

! При сочетании этих двух факторов — вероятность поражения ротовой полости возрастает.

  • Мужской пол.
  • Острые края пломбы, неудобный протез или другие факторы, оказывающие травмирующее действие на слизистую рта, могут привести к развитию раковой опухоли.
  • Инфицирование полости вирусом папилломы, который относится к шестнадцатому типу, может быть причиной появления рака.
  • Наличие красного плоского лишая слизистой полости рта плоский — угроза раковых образований.
  • Ослабление иммунитета при системном приёме химических препаратов является фактором риска появлении онкологии.
  • Неполноценное питание с недостаточным употреблением фруктов и овощей и дефицитом антиоксидантов – витаминов А, С и Е создаёт условия для роста раковых клеток.
  • Частый контакт с асбестом способствует возникновению рака в полости рта. Такое же неблагоприятное влияние оказывают на человека полициклические органические соединения.

Клинические проявления.

  • утолщение языка, что приводит к дискомфорту во время еды и разговора,
  • онемение языка,
  • онемение дёсен, некоторых зубов,
  • выпадение зубов без видимой причины,
  • отёк челюсти,
  • боль в ротовой полости, которая принимает хронический характер,
  • хроническое увеличение лимфатических узлов, расположенных в области шеи,
  • изменение голоса,
  • потеря веса,

  • появление на губах или в полости рта образования, которое не проходит длительное время и имеет тенденцию увеличиваться в размерах, это может быть:
    • красное пятно,
    • беловатое пятно,
    • язвочка,
    • уплотнение,
    • нарост.

! Эти явления могут и не быть раковыми образованиями, но переродиться в них с течением времени.

Образования проходят три фазы развития:

  • Начальная ступень – человек замечает непривычные явления в состоянии здоровья ротовой полости. Случаются неясные боли, уплотнения, язвы в полости рта.
  • Развитая стадия болезни — язвы становятся в виде щелей. Они могут располагаться над опухолью. Возникают болевые ощущения, которые могут отдавать в разные области головы. Раковая опухоль может развиваться и без выраженной боли.
  • Запущенная ступень — заболевание активно разрушает окружающие ткани.

Формы рака полости рта (классификация по внешнему виду):

  • Узловатая — во рту появляется уплотнение чёткой формы. Поверхность слизистой в этом месте либо не меняется, либо имеет белесоватые пятна. Новое образование обычно быстро увеличивает свои размеры.
  • Язвенная — проявляется в виде язвы на слизистой оболочке. Она беспокоит пациента и долго не заживает. Патология в виде язвочки быстро прогрессирует. Такая форма рака ротовой полости поражает слизистые чаще других разновидностей.
  • Папиллярная — выглядит как опухоль плотной структуры, которая свисает в полость рта. Покров слизистой внешне не изменяется.

(рак слизистой оболочки полости рта в начальной стадии)

Отдельные разновидности опухолей ротовой полости.

В зависимости от дислокации образования различают:

  • Рак щёк — Дислокация образования часто на линии рта, на уровне его угла. Сначала может напоминать язвочку. Со временем возникают ограничения в открывании рта, дискомфорт при жевании и разговоре.
  • Рак дна полости рта — Опухоль находится на мышцах донышка и может захватывать близлежащие зоны: нижнюю часть языка и в слюнные железы. Пациент жалуется на боль и усиление слюноотделения.
  • Опухоль языка — Трудности, возникающие при жевании и дискомфорт во время пользования речевым аппаратом, иногда являются следствием онкологии языка. Опухоль дислоцируется на его боковых поверхностях – случаи такой патологии встречаются часто. Реже рак возникает на нижней поверхности языка или на его верхней части, затрагивает его корень или кончик.
  • Опухоль в зоне альвеолярных отростков — Проблема может дислоцироваться на верхней и на нижней челюсти. Рак может поражать и зубы, что вызывает кровотечения и боли в этих местах.
  • Рак в зоне нёба — В зависимости от того какая ткань подвергается заболеванию, появляется разная форма рака неба. Если охвачены мягкие ткани, то развивается рак, который называется плоскоклеточный. Твёрдое нёбо может иметь заболевание: цилиндрома, аденокарцинома, встречается и плоскоклеточный вид. Проблема обнаруживает себя появлением болей и дискомфорта во время приёма пищи.
  • Метастазы:
    • Раковое образование способно активно прорастать в рядом лежащие слои. Распространение опухоли зависит от её вида и локализации. Развитие заболевания происходит в продвижении раковых клеток в лимфатические узлы.
    • Рак слизистой оболочки щёк и альвеолярных отростков нижней челюсти запускает метастазы в зону поднижнечелюстных узлов. Образования, возникшие в дистальных отделах, дают метастазы в узлы возле яремной вены.
    • Рак языка, дислоцирующийся в районе его кончика и боковых поверхностей, прогрессирует в лимфоузлы шеи, а также может захватывать подчелюстные узлы.
    • При патологии — рак ротовой полости встречаются, но нечасто отдалённые метастазы. Они распространяются во внутренние органы: печень, лёгкие, мозг, сердце, а также в костную ткань.
    (рак дна полости рта)

Диагностика.

  • Опухоль специалист определяет визуально.
  • Лабораторный метод определения клинического анализа периферической крови позволяет оценить общее состояние больного и обнаружить анемию (малокровие), а при биохимическом анализе крови крови можно заподозрить поражение печени и костей.
  • Степень разрастания болезни в мягкие ткани диагностируется методом пальпации и применением инструментальных методов визуализации:
  • Биопсия – взятие кусочка ткани для исследования с целью подтверждения диагноза опухоли. Материал может быть получен в результате соскоба в области подозрительного участка, пункции тонкой иглой или хирургического удаления части опухоли.
  • Рентгенография грудной клетки дает возможность выявить поражение легочной ткани, что встречается редко, но возможно при распространенном опухолевом процессе.
  • Компьютерная томография (КТ), иногда с дополнительным введением контрастного вещества, помогает определить размер, форму и расположение опухоли, а также наличие увеличенных лимфатических узлов.

Лечение.

Существуют различные методы лечения раковой опухоли. Выбор способа зависит от стадии развития новообразования и его формы.

Хирургическое. Если нельзя обойтись без отсечения опухоли задействуют хирургическое вмешательство. После удаления образования могут проводиться манипуляции по восстановлению нарушенного внешнего вида пациента.

Лучевая терапия. Этот метод используют наиболее часто при борьбе с раковой опухолью ротовой полости. Он может быть использован как самостоятельный способ или после хирургического вмешательства.

При небольших опухолях лучевая терапия может быть основным методом. После операции способ помогает облегчить боль, нейтрализовать остаток раковых клеток, улучшает возможность глотания.

При необходимости применяют брахитерапию (внутреннее облучение). Стержни, содержащие материал для облучения, внедряют в опухоль на определённое время.


Химиотерапия. Применение лекарственных препаратов группы цитостатики (убивают раковые клетки) целесообразно в комбинации с облучением и/или с хирургическим вмешательством.

Лекарства подбирают в зависимости от переносимости и стадии заболевания.

Профилактика развития рака ротовой полости.

  • Лучший метод профилактики рака полости рта – это периодический осмотр своего рта и глотки. Помните, что выявление рака на ранней стадии позволяет надеяться на успех лечения!
  • Необходимо расстаться с табакокурением и злоупотреблением алкоголя.
  • Отказаться от жевания табака — постоянное использование бездымного табака повышает риск заболевания раком полости рта в 50 раз.
  • Разумно избегать ультрафиолетовых лучей солнца, когда оно в зените.
  • Подбирать рацион, богатый клетчаткой и антиоксидантами. Исключить приём очень острой и горячей пищи.
  • Следить за полостью рта, чтобы не было травмирующего фактора (обломков зубов с острыми краями), разрушающего слизистую оболочку.

Люди, прекращающие использование табака даже после долгих лет курения и жевания, намного уменьшают риск заболевания раком полости рта.

Диффузно-узловой зоб: симптомы и лечение, симптомы, диагностика и лечение | Альфа

Заболевания щитовидной железы — распространенная проблема: среди всех расстройств эндокринной системы они занимают второе место. Причиной тому служат ухудшение экологической обстановки, регулярные стрессы и дефицит йода, характерные для жителей крупных городов. Одно из таких заболеваний — диффузно узловой зоб, объединяющее 2 различных патологических процесса: формирование образований узловатой формы и увеличение тканей щитовидки.

Клиника «Альфа-Центр Здоровья» — современный медицинский центр, в который можно записаться на прием в любой день. Вы получите профессиональную консультацию эндокринолога со стажем работы более 7 лет и персонально разработанную схему лечения.

Что такое зоб

Под этим термином в медицине подразумевают патологическое изменение щитовидки, выражающееся в формировании узловых образований. Узел, в свою очередь — это имеющее любой размер новообразование с капсулой, определяемое при пальпации или в ходе визуального осмотра. Диффузная разновидность заболевания подразумевает равномерное разрастание тканей. А смешанные случаи, в которых оба этих патологических процесса сочетаются, называют диффузно-узловым зобом.

При этом заболевании не прослеживается связь с опухолевыми, или неопластическими, или воспалительными процессами. Увеличение щитовидной железы при диффузно-узловом зобе не является онкологической патологией. Это — следствие других, самостоятельных патологических состояний или изменений.

Диффузно-узловой зоб чаще диагностируют у женщин, нежели у мужчин. Согласно данным медицинской статистики, среди пациентов с этим заболеванием в 3 раза больше особ женского пола. Подавляющее большинство из них — средней возрастной категории.

Причины

Причины, по которым развивается диффузно-узловой зоб, точно не ясны. Наиболее вероятными предрасполагающими факторами принято считать возрастные изменения в организме, связанные с перестройкой эндокринной системы, и несбалансированное питание. Риск развития диффузно-узлового зоба возрастает при частых и хронических стрессах, сниженном иммунитете, неблагоприятных условиях окружающей среды.

Заболевание нередко развивается на фоне:

  • травм психологического характера;
  • инфекционных процессов в организме;
  • воспалительных заболеваний;
  • аутоиммунных нарушений;
  • генетической предрасположенности;
  • недостаточного употребления йодсодержащих продуктов;
  • заболеваний центральной нервной системы;
  • вредных привычек;
  • травм головного мозга;
  • гормональных расстройств.

Медицинская практика свидетельствует и о том, что признаки узлового процесса в тканях щитовидной железы часто встречаются у пациентов пожилого возраста. Это наводит на мысль о том, что развитие диффузно-узлового зоба может быть связано с естественным механизмом старения.

Симптомы

Диагностика диффузно-узлового зоба может быть осложнена тем, что болезнь проявляет себя по-разному. В большинстве случаев изменения в организме сопровождаются или являются следствием повышения синтеза гормонов щитовидной железы. Но это условие при диффузно-узловом зобе не всегда соблюдается. В ряде случаев гормоны щитовидки, напротив, снижаются или находятся в пределах нормы.

На ранней стадии течение болезни часто имеет скрытую форму. Даже при тщательной диагностике распознать ее удается далеко не всегда. По мере увеличения диффузно-узлового зоба симптомы заболевания становятся более яркими и заметными.

Пациенты жалуются:

  • на беспричинно охрипший голос;
  • затрудненное дыхание;
  • беспричинный сухой кашель;
  • гипертрофию щитовидной железы, то есть ее визуальное увеличение, заметное внешне.

Диффузно-узловой зоб 1 степени может проявляться сильными болями в области гортани, не связанными с простудными или инфекционными заболеваниями. Пациент ощущает постоянный дискомфорт во время сглатывания пищи или напитков, а при попытке наклона головы — неприятное сдавление. Часто при диффузно-узловом зобе наблюдаются головокружения.

В дальнейшем симптомы усугубляются. Проявления диффузно-узлового зоба 2-й степени все больше напоминают симптомы тиреотоксикоза, который возникает при повышении выработки гормонов щитовидной железы. Характерными признаками болезни на этой стадии считаются боли в области груди и за грудиной, артериальная гипотензия, одышка, которая беспокоит даже после легкой физической нагрузки.

Диффузно-узловой зоб 2 степени может проявляться:

  • бессонницей;
  • снижением или отсутствием аппетита;
  • болями в области шеи и гортани;
  • раздражительностью;
  • нервозностью.

Возможны жалобы на дерматологические проблемы — к примеру, пациентов при диффузно-узловом зобе часто беспокоит сухость и шелушение кожи. Для пациентов пожилого возраста характерны нарушения когнитивных функций — в частности, забывчивость и ухудшения памяти. Может наблюдаться при диффузно-узловом зобе снижение температуры тела. У мужчин нередки случаи ослабления эректильной функции и проблемы с потенцией, у женщин — нарушения менструального цикла, бесплодие, а во время беременности — выкидыш.

Диффузно-узловой зоб — заболевание, которое может поражать не только взрослого человека, но и ребенка в раннем возрасте. Опасность патологического разрастания тканей в сочетании с узловыми новообразованиями щитовидной железы в том, что оно может негативно повлиять на умственное и физическое развитие молодого организма. При этом процесс устранения патологии с учетом ее анатомического расположения весьма сложен. Нередко при диффузно-узловом зобе из-за избытка тиреоидного гормона развивается Базедов синдром. Он оказывает на организм токсическое воздействие, что проявляется нервозностью, беспокойством, постоянным чувством голода. Для этой болезни также характерна сухость кожных покровов, тремор (неконтролируемое дрожание) нижних и верхних конечностей, выпячивание глаз.

При крупном диффузно-узловом зобе симптомы также имеют свою специфику. Образование в области щитовидной железы приводит к компрессии близлежащих тканей и структур, затрудняет глотание и движения головы. Болезнь может приводить к афонии — утрате голоса, параличу возвратного нерва гортани. Увеличению щитовидной железы сопутствуют диссомния, потливость, резкое и беспричинное снижение веса. Если возникают боли, это говорит о том, что диффузно-узловой зоб давит на пищевод и трахею. Паралич голосовых связок и сращение тканей наблюдаются при озлокачествлении патологического процесса.

Стадии и виды заболевания

Всемирная организация здравоохранения делит развитие диффузно-узлового зоба на несколько форм:

  • нулевую;
  • первичную;
  • вторичную.

Они определяются степенью выраженности симптомов. При нулевой форме диффузно-узлового зоба клинические проявления отсутствуют. Первичную форму заболевания можно диагностировать после пальпации. Вторичный диффузно-узловой зоб — это когда опухоль заметна визуально.

Применяется классификация и по виду узловых образований. С этой точки зрения выделяют кистовые образования и псевдоузлы. Количество их также разнится — от единичных или солитарных образований, до многоузловых, конгломератных.

Диагностика

Для диагностики диффузно-узлового зоба необходим первичный осмотр у врача-эндокринолога. Он позволяет выявить признаки заболевания посредством визуальной оценки и пальпации. При наличии подозрений на диффузно-узловой зоб врач назначает дополнительные исследования для уточнения диагноза:

  • анализ крови — для проверки концентрации гормонов щитовидной железы;
  • анализ кала и мочи;
  • УЗИ — исследование позволяет узнать причину возникновения узлового образования.

Чтобы исключить вероятность развития онкологического заболевания, используется тонкоигольная аспирационная биопсия. Ее выполняют в том случае, если диаметр узлового образования достигает сантиметра и более. Также проводится сцинтиграфия — радиоизотопное сканирование, позволяющее изучить автономность и функциональной щитовидной железы. Компьютерная томография предоставляет врачу информацию о размере органа, его контурах и структуре, особенности регионарных лимфатических узлов. Рентгенография нужна для того, чтобы исключить попадание посторонних предметов в пищевод или область грудины.

Только после проведения лабораторных исследований эндокринолог подбирает пациенту медикаментозную терапию, позволяющую постепенно уменьшить проявления болезни.

Лечение

Если синдром диффузно-узлового нетоксического зоба протекает без осложнений, пациенту назначают гормональную терапию и препараты радиоактивного йода. В ряде случаев целесообразно оперативное лечение. Оно показано при развитии неоплазии, выраженного внешнего проявления зоба, затруднения глотания и дыхания, связанного с компрессионным синдромом.

Терапия направлена преимущественно на восстановление гормонпродуцирующей функции щитовидной железы. Лечение препаратами радиоактивного йода при диффузно-узловом зобе обычно демонстрирует неплохие результаты. Радикальное удаление органа посредством хирургического вмешательства, проведение последующей заместительной гормонотерапии показано только при отсутствии результата назначенного медикаментозного лечения.

Вероятность озлокачествления процесса при диффузно-узловом зобе невысока. Прогноз в целом благоприятен. Если изменения в структуре щитовидной железы были замечены на ранней стадии диффузно-узлового зоба и не носят тяжелого характера, главную роль уделяют консервативному лечению. Врач подбирает лекарственные препараты с соединениями йода, которые активно усваиваются организмом человека. В большинстве случаев этой меры достаточно для исчезновения негативной симптоматики диффузно-узлового зоба и постепенного уменьшения щитовидной железы вплоть до нормального размера.

Осложнения

Без своевременного и адекватного лечения диффузно-узловой зоб может привести к тяжелым последствиям. Поэтому врачи рекомендуют обратиться за профессиональной помощью сразу же, если вы обнаружили у себя 3 и более признака заболевания. Запущенная стадия диффузно-узлового зоба увеличивает риск озлокачествления процесса и развития рака щитовидной железы. Нередко она приводит к летальному исходу.

Возможны и другие осложнения при диффузно-узловом зобе. Удушье, проблемы с глотанием, сдавление нервных окончаний и нарушения обменных процессов могут негативно сказаться на состоянии многих внутренних органов и систем.

Профилактика

Так как точные причины, по которым развивается диффузно-узловой зоб щитовидной железы, пока не ясны, профилактические меры носят предупредительный характер.

Эндокринологи настоятельно рекомендуют обогащать свой рацион продуктами, богатыми йодом:

  • морской рыбой;
  • ракообразными;
  • морской капустой;
  • цельным молоком;
  • говядиной.

Полноценное питание особенно важно при ослабленном иммунитете, в детском и пожилом возрасте. Если у кого-либо из близких родственников был диагностирован диффузно-узловой зоб, рекомендуется регулярно посещать эндокринолога и контролировать уровень гормонов посредством сдачи анализов — не реже, чем раз в год. Снизить риск развития болезни также поможет полноценный сон и правильно организованный режим отдыха, активный образ жизни.

Диагностика и лечение диффузно-узлового зоба щитовидной железы в Самаре

Опасность диффузно-узлового зоба в том, что на ранних стадиях он практически не проявляется внешне. Симптомы становятся явными только после изменения уровня тиреоидных гормонов и значительного увеличения щитовидной железы. Чем позже будет поставлен диагноз диффузно-узловой зоб, тем более радикальные методы терапии могут понадобиться.

«Альфа-Центр Здоровья» рекомендует проверить состояние щитовидной железы, а при необходимости — пройти лечение в современном медицинском центре. Для получения дополнительной информации или записи на прием свяжитесь с регистратурой.

Женские гормоны, их влияние на внешний вид, здоровье и настроение.

Гормоны! На протяжении всей жизни – от пубертата до менопаузы, а также до и после нее – они влияют на настроение женщины, ее внешний вид, вес, половое влечение и многое другое. Если воздействие женских гормонов по какой-то причине не согласовано и усложняет жизнь, ты можешь повлиять на более сбалансированное распределение гормонов изменением образа жизни. Иногда требуется гормональная терапия. Объясняет эндокринолог Гита Эрта.
КАК ЖЕНСКИЕ ГОРМОНЫ ВЛИЯЮТ НА САМОЧУВСТВИЕ ВО ВРЕМЯ ЦИКЛА?

В ходе цикла участвуют гормоны, которые производят гипоталамус, гипофиз – эти эндокринные органы находятся в головном мозге, поэтому можно сказать, что в большой степени менструальный цикл женщины регулирует то, что происходит в голове, а также яичники.

ЭСТРОГЕНЫ И ПРОГЕСТЕРОН

Это наиболее известные женские гормоны, которые в основном вырабатываются яичниками и которые напрямую влияют на сексуальное и репродуктивное здоровье женщины. Эти гормоны обеспечивают женственность, но их главная физиологическая задача – обеспечить возможность оплодотворения яйцеклетки и ее прикрепления в матке.

В первой части менструального цикла доминируют эстрогены, делающие женщину сексуально более привлекательной. Эстрогены стимулируют симпатическую нервную систему, поэтому женщина более активна, легче заводит отношения. Кожа становится более розовой (в коже улучшается приток крови) и здоровой. Под воздействием эстрогенов увеличивается грудь, поскольку эстрогены обладают небольшим эффектом задержки жидкости. Если и все другие гормоны работают сбалансировано, у женщины отличное настроение, повышенное либидо, особенно перед овуляцией.

Во второй фазе цикла доминирует прогестерон. Из-за активации парасимпатической нервной системы женщина становится более активной, пассивной – целью природы является сохранение возможной беременности. Прогестерон уменьшает отек, у него есть небольшой диуретический эффект, он уменьшает рецепторы эстрогена как в груди, так и в матке.

В конце цикла происходит резкое падение уровня эстрогенов, что вызывает новую менструацию. Природа предусмотрела для женщин репродуктивного возраста возможность забеременеть каждый месяц. Поэтому организм женщины как завод по производству гормонов, где в этот период времени все подчинено созданию детей.

ДИСБАЛАНС ЖЕНСКИХ ГОРМОНОВ

Дисбаланс женских гормонов обычно проявляется как нарушения менструального цикла, может быть усиленное вздутие живота, неприятная чувствительность молочных желез, нерегулярное кровотечение, смены настроения, увеличение веса и др.

Если в организме вырабатывается слишком много эстрогенов или наблюдается дефицит прогестерона, вызывающий относительный избыток эстрогенов, женщина может стать непродуктивно гиперактивной и нервной. Дисбаланс гормонов может вызвать выраженный предменструальный синдром, для которого характерны болезненные и набухшие молочные железы, вздутие живота, пониженный болевой порог, может усиливаться менструальное кровотечение.

Если эстрогенов мало, часто наблюдается утомляемость, может начаться депрессия, даже когнитивные нарушения (ухудшение памяти), снижается половое влечение. Клинические симптомы: горячие приливы с усиленным потоотделением – особенно ночью, как при менопаузе, обвисание груди, изменения менструального цикла, кожа и слизистые становятся сухими и т. д.

Именно дисбаланс женских гормонов вызывает характерный для женщины ПМС или предменструальный синдром.Резкие изменения настроения и неприятные физические ощущения – головная боль, неукротимый аппетит и тому подобное – перед менструациями не следует воспринимать как норму, это симптомы ПМС. Если ПМС регулярно беспокоит, необходимо обратиться к врачу.

 

КОГДА СЛЕДУЕТ СДАВАТЬ АНАЛИЗЫ НА ГОРМОНЫ?

Их следует сдавать, если появляются жалобы.

  • В случае выраженного ПМС во второй фазе цикла определяется уровень эстрогенов и прогестерона, иногда требуется контроль гормонов как в первой, так и во второй фазе цикла. Врач оценивает не только норму уровня каждого конкретного гормона в соответствии с определенным возрастом и днем цикла, но и общую картину.
  • Если женщине не удается забеременеть, определяют и уровень так называемых мужских гормонов и делают другие специфические анализы, например, уровня антимюллерова гормона, который показывает резервы яичников или репродуктивный потенциал женщины. Бывает, что уже в 30 лет уровень этого гормона ниже, чем при норме в возрасте 70 лет. Если в такой ситуации женщина хочет ребенка, ей необходима донорская яйцеклетка, потому что, скорее всего, генетика и образ жизни привели к невозможности зачать ребенка естественным путем.
  • Сравнительно частым диагнозом в наше время является синдром поликистозных яичников. Для него характерна повышенная концентрация мужских гормонов – тестостерона и андростендиона в крови, а также повышенный уровень ЛГ (лютеинизирующего гормона). Чем выше уровень ЛГ, тем больше риск бесплодия.

ЗНАЧЕНИЕ ОБРАЗА ЖИЗНИ В БАЛАНСЕ ГОРМОНОВ

Чтобы гормоны действовали в соответствии со своими функциями, одинакова важна и наследственность, и образ жизни.

  • Курение вызывает большие риски для здоровья женщины, особенно в отношении репродуктивного здоровья, и несовместимо с планированием беременности.
  • Физическая активность и достаточное количество сна не только обеспечивают нормальный обмен веществ, но и способствуют устойчивости к чрезмерному стрессу. ПМС и другие нарушения цикла могут возникнуть ил-за перегрузок, недосыпа, недостаточной физической активности или недостаточного, несбалансированного питания. Интенсивный эмоциональный стресс уменьшает синтез эстрогенов и прогестерона.
  • Большое значение имеет и питание. Питание с достаточным количеством белка и полезных жирных кислот способствует синтезу эстрогенов и прогестерона, а сахар и другие быстрые углеводы его понимают. Оптимальной диетой для синтеза женских гормонов могла бы быть палео-диета, содержащая в достаточном количестве мясо и рыбу, которые обеспечивают организм большим количеством аминокислот, в которой много свежих овощей и фруктов.
  • Чрезмерное увлечение похудением может привести к прекращению менструации, поскольку возникает дефицит женских гормонов.  Женщины с анорексией отличаются не только нездоровой худобой, но и бледной кожей, ломкими волосами и ногтями, у них изменяется форма груди, поскольку уровень эстрогена низкий как при менопаузе. Если есть ожирение, эстрогенов слишком много, поэтому женщина может стать нервной, чрезмерно тревожной, существенно повышается риск заболеть сахарным диабетом 2-го типа, различными онкологическими заболеваниями (раком молочной железы, яичников, эндометрия) и др.
ДРУГИЕ ГОРМОНЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ХОРОШЕЕ САМОЧУВСТВИЕ И ЗДОРОВЬЕ

В организме женщины эндокринные железы выделяют не только необходимые для репродуктивной функции гормоны, но и многие другие. Поговорим только о некоторых наиболее важных.

ТЕСТОСТЕРОН

Каждой женщине необходимо определенное количество тестостерона, который известен как мужской гормон. Он способствует сексуальности, активности, силе мышц и костей, уравновешенности, когнитивным функциям.   Если этого гормона выделяется слишком много, наблюдается появление повышенного оволосения на лице и теле, но одновременно и выпадение волос, могут возникнуть проблемы с кожей лица – может появиться акне, измениться тембр голоса. Тогда понятно, что виноват дисбаланс гормонов, который необходимо лечить.

ОКСИТОЦИН

Это гормон, имеющий большое влияние на общее состояние здоровья. Окситоцин главным образом выделяется при приятных ощущениях, поэтому об этом необходимо заботиться. Если нравятся водные процедуры, необходимо их принимать, если нравятся хорошие книги, нужно их читать. Прикосновения почти у всех вызывают приятные ощущения, поэтому особенно в моменты плохого настроения рекомендуется массаж. Выделение окситоцина приводит к расширению сосудов, в том числе коронарных или сосудов сердца, понижению артериального давления, повышению либидо, ускорению оргазма, а также способствует заживлению ран, уменьшает боль, помогает мышцам расслабиться, стимулирует анаболизм.

ИНСУЛИН

Важный гормон, который производит поджелудочная железа. Если есть лишний вес, образуется так называемая инсулиновая резистентность. В такой ситуации клетки становятся менее чувствительными к инсулину, поэтому поджелудочной железе приходится вырабатывать гораздо большее количество гормона. Какое-то время поджелудочная железа может это делать, но затем наступает фаза истощения, когда лабораторно обнаруживается повышенный уровень глюкозы. К счастью, уровень инсулина на этапе предиабета можно регулировать изменением образа жизни – выбирать план питания, уменьшающий лишний вес, обеспечить достаточную физическую активность, которая будет сжигать лишние калории, полученные с углеводами. Одновременно изменения образа жизни уравновесят и женские гормоны.

КОРТИЗОЛ

Гормон, который организм вырабатывает в слишком большом количестве в ситуациях длительного стресса. Это приводит к возникновению тяги к сладкому и меняет обмен веществ, что способствует ожирению. Чтобы этого гормона не выделялось слишком много, необходимо сбалансировать образ жизни. Необходимо регулярно и достаточно высыпаться (каждую ночь необходимо спать примерно восемь часов), заниматься спортом (в умеренном режиме не менее пяти раз в неделю), питаться здоровой, достаточной пищей, но не в слишком больших количествах. Это все тренирует устойчивость к чрезмерному стрессу или дистрессу.

Фото: Shutterstock

Промышленная технология лекарств. Электронный учебник


2.4. Свойства порошкообразных лекарственных субстанций

Свойства исходных лекарственных веществ во многом предопределяют рациональный способ. В качестве исходных материалов применяют сыпучие вещества в виде порошкообразных (размер частиц 0,2 мм) или гранулированных (размер частиц от 0,2 до 3 мм) форм, которые имеют следующие свойства:

  • физические – плотность, форма, размер и характер поверхности частиц, удельная поверхность частиц, силы адгезии (слипание на поверхности) и когезии (слипание частиц внутри тела), поверхностная активность, температура плавления и др. ;
  • химические – растворимость, реакционная способность и др.;
  • технологические – объемная плотность, степень уплотнения, сыпучесть, влажность, фракционный состав, дисперсность, пористость, прессуемость и др.;
  • структурно-механические – пластичность, прочность, упругость, вязкость кристаллической решетки и др.

Эти свойства часто подразделяют на две большие группы: физико-химические и технологические.

2.4.1. Физико-химические свойства

Форма и размер частиц. Порошкообразные лекарственные субстанции являются грубодисперсными системами и имеют частицы различных форм и размеров. Большинство из них является кристаллическими системами; аморфное состояние встречается реже.

У многих лекарственных препаратов частицы анизодиаметрические (несимметричные, разноосные). Они могут быть удлиненной формы, когда длина значительно превышает поперечные размеры (палочки, иголки и т. п.), или пластинчатыми, когда длина и ширина значительно больше толщины (пластинки, чешуйки, таблички, листочки и т.п.). Меньшая часть порошкообразных веществ имеет частицы изодиаметрические (симметричные, равноосные) – это шаровидные образования, глыбки, многогранники и т.п.

Форма и размер частиц порошков зависят: у кристаллических веществ (химико-фармацевтические препараты) – от структуры кристаллической решетки и условий роста частиц в процессе кристаллизации, у измельченных растительных материалов – от анатомо-морфологических особенностей измельченных органов растений и типа измельчающей машины.

Размер частиц порошков определяют по их длине и ширине, которые измеряют с помощью микроскопа, снабженного микрометрической сеткой, при увеличении в 400 или 600 раз.

Форму частиц устанавливают по отношению средней длины частиц к средней ширине. При этом методе частицы условно подразделяются на три основные вида: удлиненные – отношение длины к ширине – более чем 3:1; пластинчатые – длина превышает ширину и толщину но не более чем в 3 раза; равноосные – имеют шарообразную, многогранную форму близкую к изодиаметрической.

Существует 6 кристаллических систем: кубическая, гексагональная, тетрагональная, ромбическая, моноклиническая, триклиническая.

Наибольшее количество среди кристаллических продуктов составляют вещества моноклинической системы ~40%, кубической ~10%, гексагональной ~7%, тетрагональной ~5%, ромбической ~28%, триклинической ~10%.

Известно, что только вещества, принадлежащие к кубической системе, прессуются в таблетки непосредственно, т.е. прямым прессованием, без грануляции и вспомогательных веществ (натрия хлорид, калия бромид).

Обычно порошки, имеющие форму частиц в виде палочек, характеризуются мелкодисперсностью, хорошей уплотняемостью и достаточной пористостью (анальгин, норсульфазол, акрихин и др.).

Порошки с равноосной формой частиц – крупнодисперсные, с малой степенью уплотнения, малой пористостью (лактоза, гексаметилентетрамин, салол). Чем сложнее поверхность частиц порошка, тем больше сцепляемость и меньше сыпучесть, и наоборот.

Физические свойства порошков определяются удельной и контактной поверхностью и истинной плотностью.

Удельная поверхность – суммарная поверхность, которую занимает порошкообразное вещество, а контактная поверхность – поверхность, которая образуется при соприкосновении между собой частицами порошка.

Истинная плотность порошка определяется отношением массы препарата к его объему при нулевой пористости порошка. В качестве сравнения используют любую жидкость, смачивающую, но не растворяющую порошок. Определение проводят с помощью волюметра (пикнометра для порошкообразных твердых веществ). Истинную плотность ρ (кг/м3) порошка определяют по формуле:

,

где m – масса вещества, г;

ρж – плотность жидкости, г/см3;

m1 – масса волюметра с веществом, г;

m2 – масса волюметра с жидкостью и веществом, г.

По коэффициенту контактного трения (f) косвенно судят об абразивности таблетируемых масс. Чем больше его значение, тем более стойким к износу должен быть пресс-инструмент таблеточных машин.

Для таблетирования важное значение имеют также химические свойства исходных веществ такие как: наличие кристаллизационной воды, растворимость, смачиваемость и гигроскопичность.

Смачиваемость. Под смачиваемостью порошкообразных лекарственных веществ понимается их способность взаимодействовать с различными жидкостями (лиофильность) и прежде всего с водой (гидрофильность). На поверхности твердых частиц лекарственных субстанций содержится то или иное количество гидрофильных групп (–ОН, –СОН, –СООН и др.) или кислородных атомов, являющихся структурными элементами их кристаллической решетки, поэтому смачиваемость поверхности порошков имеет разную величину в зависимости от интенсивности взаимодействия межмолекулярных сил. Визуально склонность поверхности порошков к смачиванию водой проявляется: а) полным смачиванием – жидкость полностью растекается по поверхности порошка; б) частичным смачиванием – вода частично растекается на поверхности; в) полным несмачиванием – капля воды не растекается, сохраняя форму, близкую к сферической. Гидрофобные (не смачиваемые водой) вещества могут прекрасно смачиваться другими жидкостями – например, органическими растворителями.

Лиофильность таблетируемых поршкообразных веществ определяется коэффициентом фильности, который представляет собой отношение удельной теплоты смачивания полярной жидкостью (вода) к удельной теплоте смачивания неполярной жидкостью. Известно, что образование на поверхности твердой частицы мономолекулярного слоя смачивающей жидкости всегда сопровождается выделением так называемой теплоты смачивания.

Практическое значение смачиваемости заключается в том, что в таблетку, полученную прессованием хорошо смачиваемых водой веществ, легко проникает вода, что ускоряет распадаемость таблетки.

Гигроскопичность. Если упругость паров в воздухе больше, чем их упругость на поверхности твердых частиц, тогда порошкообразная масса, подготовленная к таблетированию, начнет поглощать пары из воздуха и расплываться в поглощенной воде. Кинетику влагопоглощения определяют весовым методом в нормальных (обычных) условиях, в экстремальных (эксикаторе над водой – 100% относительная влажность), или же в климатической камере.

Если субстанция сильно гигроскопична, это предопределяет применение вспомогательных веществ – влагостимуляторов.

Кристаллизационная вода. Молекулы кристаллизационной воды определяют механические (прочность, пластичность) и термические (отношение к температуре воздушной среды) свойства кристалла и оказывают существенное влияние на поведение кристалла под давлением. Явление «цементации» также тесно связано с наличием кристаллизационной воды в таблетируемых субстанциях.

Электрические свойства. Явление электризации порошкообразных лекарственных веществ при их обработке и прессовании дают основание сделать вывод, что при рассмотрении природы связи частиц в таблетках наряду с деформационными необходимо принимать во внимание также диэлектрические характеристики. При механическом воздействии будут склонны к поляризации все ассиметрические кристаллы, содержащие полярные группы в своей структуре или в адсорбционной водной пленке. Для неполярных веществ образование поверхностных зарядов исключается.

2.4.2. Технологические свойства

Технологические свойства порошкообразных лекарственных веществ зависят от их физико-химических свойств.

Фракционный (гранулометрический) состав, или распределение частиц порошка по крупности, оказывает определенное влияние на сыпучесть его, а следовательно, на ритмичную работу таблеточных машин, стабильность массы получаемых таблеток, точность дозировки лекарственного вещества, а также на качественные характеристики таблеток (внешний вид, распадаемость, прочность и др).

Наиболее быстрым и удобным методом определения дисперсности является ситовой анализ. Техника этого анализа заключается в том, что 100,0 г исследуемого порошка просеивают через набор сит (диаметр отверстий 2,0; 1,0; 0,5; 0,25 и 0,1 мм). Навеску материала помещают на самое крупное (верхнее) сито и весь комплект сит встряхивают (вручную или на виброустановке) в течение 5 минут, а затем находят массу каждой фракции и ее процентное содержание.

Исследования фракционного состава фармацевтических порошков, подлежащих таблетированию, показали, что большинство из них содержит в подавляющем количестве мелкую фракцию (менее 0,2 мм) и поэтому обладают плохой сыпучестью. Они плохо дозируются по объему на таблеточных машинах, таблетки получаются неодинаковыми по массе и прочности. Фракционный состав порошков можно изменить с помощью направленного гранулирования, которое позволяет получить определенное количество крупных фракций.

Очень важно определение таких объемных показателей порошков как: насыпная и относительная плотность и пористость.

Насыпная (объемная) плотность – масса единицы объема свободно насыпанного порошкообразного материала. Насыпная плотность зависит от формы, размера, плотности частиц порошка (гранул), их влажности. По значению насыпной плотности можно прогнозировать объем матричного канала. Определение насыпной плотности порошка проводят на приборе модели 545Р-АК-3 Мариупольского завода технологического оборудования (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Прибор для определения максимальной насыпной плотности порошков
1 – измерительный цилиндр; 2 – шкала; 3 – тумблер; 4 – регулировочный винт; 5 – контргайка

Взвешивают 5,0 г порошка с точностью до 0,001 г и засыпают его в измерительный цилиндр. Устанавливают амплитуду колебаний (35-40 мм) посредством регулировочного винта и после отметки по шкале фиксируют положение контргайкой. Частоту колебаний устанавливают при помощи трансформатора в пределах 100 – 120 кол/мин по счетчику. Далее включают прибор тумблером и следят за отметкой уровня порошка в цилиндре. Когда уровень порошка становится постоянным (обычно до 10 мин), прибор отключают.

Насыпную плотность рассчитывают по формуле:

,

где ρн – насыпная плотность, кг/м3;

m – масса сыпучего материала, кг;

V – объем порошка в цилиндре после уплотнения, м3.

В зависимости от насыпной плотности различают порошки следующим образом:

 

ρн > 2000 кг/м3 – весьма тяжелые;

2000 > ρн > 1100 кг/м3 – тяжелые;

1100 > ρн > 600 кг/м3 – средние;

ρн < 600 кг/м3 – легкие.

Относительная плотность – отношение насыпной (объемной) плотности к истинной плотности:

,

где ρн – насыпная плотность, кг/м3;

ρ – истинная плотность (удельная масса), кг/м3.

Пористость – объем свободного пространства (пор, пустот) между частицами порошка.

Пористость определяется, исходя из значений насыпной (объемной) плотности и истинной плотности:

 

где ρн – насыпная плотность, кг/м3;

ρ – истинная плотность (удельная масса), кг/м3;

τ – относительная плотность.

От этих объемных характеристик зависит способность порошка к сжатию под давлением.

Коэффициент уплотнения (сжатия) – отношение высоты порошка в матрице (Н1) к высоте полученной таблетки (Н2):

.

Определение проводят в матрице. Матричный канал заполняют порошком и осуществляют давление прессования 1200 кг/см2. Полученную таблетку выталкивают пуансоном и замеряют высоту.

На способность порошкообразных препаратов к сжатию оказывают влияние форма частиц, способность последних к перемещению и деформации под влиянием давления. Коэффициент уплотнения является существенным технологическим фактором; в частности чем больше он, тем больше времени тратится на прессование. При этом расходуется больше усилий и на выталкивание таблетки из глубины матричного канала.

При таблетировании наиболее важными технологическими свойствами являются сыпучесть, прессуемость и скольжение, позволяющее легко выталкивать таблетку из матрицы.

Текучесть (сыпучесть) – способность порошкообразной системы высыпаться из емкости воронки или «течь» под силой собственной тяжести и обеспечивать равномерное заполнение матричного канала. Материал, имеющий плохую сыпучесть в воронке, прилипает к ее стенкам, что нарушает ритм его поступления в матрицу. Это приводит к тому, что заданная масса и плотность таблеток будут колебаться.

Сыпучесть определяют на вибрационном устройстве для снятия характеристик сыпучих материалов ВП-12А (Рис. 2.2).

Рис. 2.2. Устройство прибора модели ВП-12А
а – измерение сыпучести; б – измерение угла естественного откоса;
1 – воронка; 2 – крышка; 3 – тумблер; 4 – заслонка; 5 – электромагнит;
6 – якорь; 7 – амортизатор; 8 – тяга; 9 – шарнир; 10 – приемный стакан;
11 – горка; 12 – кольцо; 13 – угломер

В приборе предусмотрена вибрация конусной воронки путем жесткого соединения его с электромагнитным устройством, работающим от сети переменного тока. Навеску порошка (гранул) массой 50,0 г (с точностью до 0,01 г) засыпают в воронку при закрытой заслонке, включают прибор и секундомер. После 20 с утряски, необходимой для получения стабильных показаний, открывают заслонку и фиксируют время истечения материала из воронки. Точность времени истечения – до 0,2 с.

Сыпучесть рассчитывают по формуле:

,

где: Vc – сыпучесть, кг/с;

m – масса навески, кг;

t – полное время опыта, с;

20 – время утряски, с.

При определении сыпучести порошков с малой насыпной плотностью допускается использование навески массой 30,0 г. С помощью прибора ВП-12А определяется также угол естественного откоса – угол между образующей конуса сыпучего материала и горизонтальной плоскостью. Угол естественного откоса изменяется в широких пределах – от 25 до 30°С для хорошо сыпучих материалов и 60-70°С для связанных материалов.

Сыпучесть порошков является комплексной характеристикой, определяемой дисперсностью и формой частиц, влажностью масс, гранулометрическим составом. Эта технологическая характеристика может быть использована при выборе технологии таблетирования. Порошкообразные смеси, содержащие 80-100% мелкой фракции (размер частиц меньше 0,2 мм), плохо дозируются, поэтому необходимо проводить направленное укрупнение частиц таких масс, т.е. гранулирование. Если мелкой фракции содержится до 15%, возможно использование метода прессования.

Прессуемость – способность частиц порошка к когезии под давлением, т.е. способность частиц под влиянием сил электромагнитной природы (молекулярных, адсорбционных, электрических) и механических зацеплений ко взаимному притяжению и сцеплению с образованием устойчивой прочной прессовки.

Непосредственных методов определения прессуемости нет.

Прессуемость характеризуется прочностью модельной таблетки после снятия давления. Чем лучше прессуемость порошка, тем выше прочность таблетки. Если прессуемость плохая, таблетка получается непрочной, а иногда полностью разрушается при выталкивании из матрицы.

При определении прессуемости порошка (гранулята) навесу массой 0,3 или 0,5 г прессуют в матрице с помощью пуансонов диаметром 9 мм и 11 мм на гидравлическом прессе при давлении 120 МПа. Полученную таблетку взвешивают на торсионных весах, высоту измеряют микрометром и коэффициент прессуемости (Кпресс, г/мм) вычисляют по формуле:

,

где: m – масса таблетки, г;

Н – высота таблетки, мм.

Установлено, что:

По результатам определения прессуемости таблеточных масс делают заключение о технологии таблетирования.

Сила выталкивания таблеток из матрицы. Для выталкивания запрессованной таблетки из матрицы требуется затратить силу, чтобы преодолеть трение и сцепление между боковой поверхностью таблетки и стенкой матрицы. С учетом величины силы выталкивания прогнозируют добавки антифрикционных (скользящих или смазывающих) веществ. При определении силы выталкивания навеску порошка массой 0,3 или 0,5 г прессуют в матрице с диаметром 9 или 11 мм соответственно на гидравлическом прессе при давлении 120 МПа. Выталкивание запрессованной таблетки производят нижним пуансоном. При этом на манометре пресса регистрируется выталкивающее усилие.

Расчет выталкивающего усилия производят по формуле:

где: Рвытал – давление выталкивания, МПа;

Рман – показание манометра, МПа;

Sпл – площадь плунжера, м2;

Sбок – площадь боковой поверхности таблетки, м2.

Площадь боковой поверхности таблетки рассчитывается по формуле:

Sбок = 2 · π · r ·h,

где: r – радиус таблетки, м;

h – высота таблетки, м.

Природа связи частиц в таблетках. Таблетирование основано на использовании свойств порошкообразных лекарственных веществ уплотняться и упрочняться под давлением. При этом слабоструктурный материал превращается в связнодисперсную систему с определенной величиной пористости. Такая система во многом близка по свойствам к компактному телу, в котором действуют определенные силы сцепления.

Прессуемость порошка – это способность его частиц к когезии и адгезии под давлением, т.е. способность частиц вещества под влиянием сил различной природы и механических зацеплений к взаимному притяжению и сцеплению с образованием прочной компактной таблетки. Под давлением частицы порошка как бы спаиваются, слипаются, сцепляются между собой и слабоструктурная дисперсная система превращается в однородное твердое тело.

Предложены три теории прессования (или таблетирования): механическая, капиллярно-коллоидная и электростатическая.

Механическая теория.Прессование является определяющей операцией при изготовлении таблеток. В современных промышленных прессах производится двустороннее сжатие порошка верхним и нижним пуансонами. При движении пуансонов в матрице происходит ступенчатое изменение состояния порошка, представленное на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Зависимость объема порошка от давления прессования

Весь процесс прессования разбивается на три стадии прессования: 1) уплотнение (подпресовка), 2) образование компактного тела, 3) объемное сжатие образовавшегося компактного тела.

В каждой из этих стадий протекают характерные для нее механические процессы. В начале сжатия происходит перераспределение частиц: малые частицы укладываются в промежутках между большими и ориентируются в направлениях, обеспечивающих максимальное сопротивление сжатию (участки А и В). Усилия, преодолеваемые при этом незначительны, уплотнение становится заметным уже при малых давлениях. Прилагаемая энергия в основном расходуется на преодоление внутреннего (между частицами) и внешнего (между частицами и стенками матрицы) трения.

При увеличении давления в области ВС происходит интенсивное уплотнение материала за счет заполнения пустот и эластичная деформация частиц, которая способствует более компактной упаковке частиц. На этой стадии прессования из сыпучего материала образуется компактное пористое тело, обладающее достаточной механической прочностью.

После того, как частицы будут плотно сжаты в точках контакта, наблюдают пластическую деформацию (отрезок CD). На этой стадии при высоких величинах давления, когда механическая прочность таблеток изменяется незначительно, происходит, возможно, объемное сжатие частиц и гранул порошка без заметного увеличения контактных поверхностей.

В действительности между тремя стадиями нет резких границ, так как процессы, протекающие во второй стадии, имеют место в первой и третьей стадиях и можно говорить только о преимущественной роли отдельных процессов в каждой из них.

Дальнейшее увеличение давления приводит к разрушению кристаллов и образованию новых плоскостей и поверхностей контактов.

Многие исследователи считают, что механическая связь в таблетке обусловлена площадью контактирующих поверхностей, а также взаимным переплетением и зацеплением поверхностных выступов и неровностей частиц под давлением. В результате приложенного давления частицы сдвигаются, скользят друг по отношению к другу и вступают в более тесный контакт; симметричные скользят легче, чем шероховатые и анизодиаметрические, но последние создают большее количество зацеплений и поэтому придают прессованной таблетке большую прочность. Следствием уплотнения порошка под давлением является увеличение контакта между частицами, вызванного необратимой деформацией частиц. Необратимые деформации могут быть пластическими и хрупкими. При пластической деформации изменяется форма частиц, но не нарушается их структурная целостность, при хрупких деформациях обламываются выступы на поверхности частиц или сами частицы дробятся на более мелкие. В этом случае, чем прочнее и эластичнее частица, тем больше вероятность, что даже при высоких давлениях она сохранит свою целостность.

Прочность связей частиц в структуре таблеток из мягких элементов значительно ниже прочности из твердых. В первом случае после деформации частиц ярче проявляются тиксотропные явления, т.е. тиксотропное восстановление разрушенных связей под давлением интенсивного броуновского движения. Во втором – прочность сцепления определяется зацеплениями и переплетениями при пластической деформации твердых частиц, обуславливающих жесткий каркас таблетки с меньшим кинетическим уравнением тиксотропного восстановления связей.

Механическая теория не дает полного представления о механизме образования связей в фармацевтических композициях.

К механической теории структурообразования тиксотропное примыкает теория «сцепления». Согласно этой теории некоторые вещества обладают низкой температурой плавления. В результате разогревания пресс-инструмента в процессе прессования и трения частиц между собой эти вещества частично подплавляются, что способствует слипанию частиц.

Капиллярно-коллоидная теория. Согласно теории П.А. Ребиндера, силы межповерхностного взаимодействия во многом определяются характером твердых и наличием жидких фаз. Прочность структурированных систем зависит от количества воды и ее расположения. В гидрофильных веществах адсорбционная вода с толщиной пленки до 3 нм вследствие наличия на поверхности частиц ненасыщенного молекулярного силового поля является прочно связанной. Она не может свободно перемещаться и не обеспечивает адгезии между частицами, но и не препятствует силам сцепления. При увеличении влажности образуется более толстый, но менее прочный слой воды, так как через него действуют ван-дер-ваальсовы силы молекулярного притяжения, в различной степени ослабленные расстоянием. Прослойки воды в местах контакта играют также роль поверхностно-активной смазки и определяют подвижность частиц структуры и ее пластичность в целом под давлением. Чем тоньше слой жидкости, обволакивающей твердые частицы, тем сильнее проявляется действие молекулярных сил сцепления. В таком случае оказывается, что в пористой структуре таблеток капиллярная система заполнена водой. Так как в таблетках диаметр капилляров составляет 10–6 – 10–7 см, то после снятия давления сжатые капилляры стремятся расшириться и, по закону капиллярного всасывания, поглотить выжатую воду. Поскольку всасывающая сила в капиллярных системах с радиусом 10–6 см равняется примерно 14,7 мН/м2 (150 кг/см2), то при малой длине капилляров в них создается отрицательное давление, приводящее к сжатию стенок капилляров, а следовательно, к увеличению сил адгезии.

Электростатическая теория сцепления частиц. Капиллярно-коллоидная теория предполагает также наличие молекулярных сил сцепления, которые имеют электрическую природу и слагаются из совместного электростатического взаимодействия разноименных зарядов и квантово-механического эффекта притяжения.

Энергия адгезии, как одна из форм межмолекулярного взаимодействия, особенно проявляется при наличии полярных соединений. На поверхности частиц порошкообразных лекарственных веществ имеются активные кислородсодержащие группы, свободные радикалы и другие функциональные группы, которые обладают определенной силой взаимодействия. Поэтому в процессе формирования таблеток сцепление частиц под действием ван-дер-ваальсовых сил и величина адгезии будут максимальными в том случае, если молекулы соприкасающихся поверхностей могут вступить в максимальное число контактов.

Современная молекулярная физика разделяет молекулярные силы на дисперсионные, индукционные и электростатические. На долю дисперсионных приходится около 100% общей величины когезионных сил, но они являются неполярными и не зависят от наличия или отсутствия электрического заряда. Индукционные силы рассматриваются как полярные, и если полярность вещества невелика, то ими можно пренебречь. Электростатические характеризуются активностью положительных и отрицательных зарядов на поверхности молекул вещества. Они особенно активизируются при обработке поверхности проводящими электричество материалами (вода, поверхностно-активные вещества), в результате чего образуется двойной электрический слой ионов противоположного значения. Для неполярных веществ электрический механизм адгезии исключается.

Сцепление различных веществ с металлом пресс-инструмента с точки зрения электростатических сил обусловлено тем, что с приближением электрического заряда к поверхности металла он поляризуется и образующееся электрическое поле приводит к сильнейшему сцеплению. Отсюда следует, что полярные вещества дают особенно прочное сцепление с металлическими поверхностями.

Электрические свойства твердых дисперсных систем определяются их физико-химическими свойствами. У большинства порошкообразных лекарственных веществ диэлектрическая проницаемость невелика и находится в пределах 4,12-6,85, что говорит о сравнительно малой их поляризации и проводимости. По этим значениям таблетируемые вещества можно отнести к категории характерных твердых диэлектриков – асимметричных кристаллов с молекулярной связью и определенным содержанием полярных групп, в частности, гидроксилов ОН, входящих в структуру молекулы или в состав адсорбционной пленки воды. Такие вещества в какой-то мере поляризуются при механическом воздействии и на поверхности их частиц образуются заряды. Факты явления электризации порошкообразных лекарственных веществ при их обработке и прессовании позволяют сделать вывод, что диэлектрические характеристики наряду с деформационными также необходимы при рассмотрении механизма связи частиц в таблетках. При изучении электрических свойств порошкообразных лекарственных веществ оказалось, что в процессе прессования одновременно с ориентацией частиц, трением поверхностей, сжатием в каком-либо направлении происходит их поляризация и возникновение поверхностных зарядов. При соприкосновении частиц между собой или со стенкой матрицы электрические заряды, находящиеся на поверхности, притягивают равные по величине и обратные по знаку заряды. На границе возникает контактная разность потенциалов, величина которой зависит от электропроводимости поверхностей контактирующих частиц и плотности зарядов. Увеличение контактной разности потенциалов неизменно влечет и увеличение сил когезии. Когезионная способность гидрофильных веществ значительно больше так, как они обладают большей поверхностной электропроводимостью, гидрофобных – меньше.

Увеличение — обзор | ScienceDirect Topics

1.

Из-за малого увеличения, медленной скорости записи и отсутствия демпфирования сейсмограммы Милна полезны только для записи M ≈ 8 или более крупных землетрясений. Начиная с конца 1890-х годов были разработаны многочисленные сейсмографы. Механические сейсмографы (например, Вихерта) считаются первым поколением. Электромагнитные сейсмографы (разработанные Б. Галицыным в первом десятилетии 20 века) считаются вторым поколением и доминировали в разработке в течение следующих 60 с лишним лет.Сейсмографы третьего поколения, разработанные в 1970-х годах, основаны на электронной силовой обратной связи.

2.

Многие преданные своему делу люди поддерживали видение Джона Милна в течение 50 трудных лет. После смерти Милна в 1913 году Циркуляры Шиде были продолжены в виде бюллетеней Сейсмологическим комитетом Британской ассоциации (т. Е. Дж. Х. Берджесс и Х. Х. Тернер). Эта публикация стала «Международным сейсмологическим резюме» (ISS) в 1922 году под руководством Х. Х. Тернера и была поддержана Международным союзом геодезии и геофизики.После смерти Тернера в 1930 году тома МКС за 1927–1935 годы были выпущены Университетской обсерваторией Оксфорда. Затем они были выпущены обсерваторией Кью в Ричмонде за период с 1936 по 1961 год. Тома МКС за 1962 и 1963 годы были выпущены Международным сейсмологическим центром (МЦС), который был организован в 1964 году и действует по сей день (Виллеманн и Сторчак). , 2001).

3.

Предсказание землетрясений всегда вызывало споры. Сторонники и скептики обсуждают эту тему с интенсивностью, сравнимой с религией или политикой.Рихтер (1958, стр. 8) писал: «Предсказание землетрясений в каком-либо точном смысле сейчас невозможно. Любая надежда на такое предсказание смотрит в довольно отдаленное будущее. Чудаки и любители часто заявляют, что предсказывают землетрясения. Они обманывают себя, а в какой-то степени и общественность…». В 1960-х и 1970-х годах некоторые сейсмологи утверждали, что у них есть хорошие зацепки для предсказания землетрясений, почти все задним числом. Волнение вскоре угасло, потому что их заявления не могли быть воспроизведены. Несколько одиноких голосов даже поставили под сомнение полезность успешного предсказания землетрясения.Тем не менее, программы прогнозирования землетрясений действительно продвинули сейсмологию землетрясений во многих областях.

4.

Концепция IRIS зародилась в конце 1970-х годов как серия дискуссий по развитию глобальной сейсмологии. Одной из проблем была неспособность WWSSN модернизировать и расширять использование цифровых технологий (Пол Ричардс, личное общение, 2001 г.).

5.

После землетрясения в Сан-Франциско в 1906 году правительственные чиновники и общественные деятели не хотели изучать землетрясения, что плохо для привлечения бизнеса в развивающуюся тогда Калифорнию (Geschwind, 2001).Утверждалось, что пожар уничтожил Сан-Франциско. «Отчет Государственной комиссии по расследованию землетрясений» о землетрясении 1906 года (Lawson, 1908) в двух томах с атласом был опубликован частным Вашингтонским институтом Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия.

6.

Информации о местонахождении землетрясений в Лома-Приета и Нортридже потребовалось ~1 час и ~30 минут, соответственно, чтобы дойти до СМИ и общественности, хотя места были определены системами реального времени быстро.По словам Дэвида Оппенгеймера (личное общение, 2001 г.), «мы потеряли электропитание и не могли сообщить решение [локации землетрясения в Лома-Приета с помощью системы реального времени] на терминалы или пейджеры». По словам Люси Джонс (личное сообщение, 2001 г.), система реального времени не выдавала результаты, потому что пометила местоположение как возможный сбой телеметрии в случае с Нортриджем.

7.

Количество сейсмических данных составляет больших с точки зрения сейсмолога, но малых по сравнению с данными по многим другим дисциплинам.К сожалению, большинство сейсмологов не уделяют должного внимания архивированию данных, в результате чего доступ к большинству сейсмограмм и сейсмических данных старше 20 лет затруднен. Современные технологии компьютерного хранения могут легко обрабатывать терабайты данных, но все носители имеют ограниченный срок службы и должны обновляться для постоянного сохранения данных.

8.

Некоторые сейсмологи считают, что дешевле спроектировать и изготовить собственные приборы, чем покупать коммерческие.Нет сомнений в том, что проектирование и изготовление инструмента своими руками поучительно и полезно для обучения. Кроме того, в некоторых случаях необходимо разрабатывать собственные инструменты для определенных приложений, когда их нет в продаже. Аргумент о том, что для покупки деталей требуется всего около 1/5 стоимости коммерческого инструмента и что, следовательно, можно сэкономить много денег, является ложным. К тому времени, когда прототип прибора будет построен и начнет работать в полевых условиях, он обычно будет стоить больше, чем сопоставимый коммерческий продукт, если принять во внимание заработную плату и накладные расходы.

9.

Сунь-Цзы был генералом в королевстве У (514–496 до н.э.) в Китае. Он получил аудиенцию у короля, представив свое «Искусство войны». Он ненавидел войну и призывал использовать военные действия только в крайнем случае. Он утверждал, что затраты на военные действия всегда будут дорогими, и задавался вопросом, будут ли финансовые выгоды даже в случае успеха. Он делал упор на стратегию, логистику и дисциплину на поле боя.«Искусство войны» получило широкое распространение с тех пор, а содержащие его бамбуковые полоски (датированные примерно 200 г. до н. э.) были обнаружены в 1974 г. в древней гробнице.

10.

К.Н. Паркинсон сделал замечательное открытие, что количество подчиненных в государственном учреждении увеличивается со скоростью 5–7% от общего числа сотрудников в год, независимо от необходимости. Он использовал кадровые данные британского Адмиралтейства и других британских бюро.

11.

Например, ответственность за мониторинг землетрясений в правительстве Соединенных Штатов уже переходила из рук в руки четыре раза менее чем за столетие — она началась в Бюро погоды в 1914 году, перешла к Береговой и геодезической службе США. в 1925 году объединилась с Управлением экологических научных служб (ESSA), а затем с Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA) в 1960-х годах и слилась с Геологической службой США (USGS) в начале 1970-х годов.Сама Геологическая служба США чудом избежала ликвидации Конгрессом США в середине 1990-х годов.

12.

Например, вскоре после того, как в начале 1900-х годов по всему миру было установлено несколько сотен сейсмографов, к 1930-м годам была быстро установлена ​​общая структура недр Земли. Создание Всемирной сети стандартизированных сейсмографов в начале 1960-х годов позволило изучать глобальную сейсмичность и очаговые механизмы в масштабах, которые ранее были невозможны.В результате сейсмология землетрясений внесла значительный вклад в развитие теории тектоники плит в конце 1960-х гг.

13.

После землетрясения в Лома-Приета в 1989 году Йи-Бен Цай осознал ценность записей о сильных движениях для корреляции сотрясений грунта со структурными повреждениями. Во время визита на Тайвань он встретился с доктором Чинг-Йен Цаем, тогдашним новым генеральным директором Центрального бюро погоды, и предложил обширную программу по установке приборов для измерения сильных колебаний в городских районах Тайваня.Д-р Цай с энтузиазмом принял это предложение и убедил д-ра Чан-Сюань Лю, тогдашнего министра транспорта и связи, включить его в состав шестилетних национальных программ строительства, которые планировались в то время. Консультативный совет (под председательством Та-Лян Тэна) был создан для детального планирования и выполнения программы создания приборов для сильного движения, и впоследствии Законодательным собранием Тайваня был санкционирован бюджет в размере около 72 миллионов долларов США в 1991 году. Я работал полный рабочий день. в этой программе в качестве приглашенного советника, предоставленного Геологической службой США.Эта инструментальная программа была завершена с небольшим опережением графика в 1996 году и обошлась чуть более 40 миллионов долларов США. Его успешное завершение во многом было связано с эффективным выполнением Тони Шином и его сотрудниками в CWB, и в небольшой степени с моим желанием уйти в отставку из Геологической службы США в 1995 году. Никто из нас не ожидал, что сильное землетрясение магнитудой 7,6 произойдет так скоро. в Тайване.

14.

Далее только личный случай. Я присоединился к группе по изучению землетрясений Геологической службы США в 1967 году. Эта группа возникла в рамках программы Vela-Uniform Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA). Простая система реального времени на базе ПК, которую я разработал в 1980-х (Ли, 1994), была побочным продуктом проекта, финансируемого DARPA, по проведению экспериментов в карьере, и я благодарю Боба Блэндфорда за его любезную поддержку. Его ранний успех был связан с мониторингом вулканических извержений (например, Kerr, 1991; Murray et al., 1996). Мне удалось быстро модифицировать его для двух ключевых элементов программы CWB для измерения сильных движений на Тайване: (1) система RTD (позднее усовершенствованная Y.М. Ву и его коллеги из CWB) и (2) массивные системы сильного движения, развернутые в зданиях и на мостах. Эта простая система реального времени на базе ПК с эталонными акселерометрами и измерителями перемещений позволила мне быстро оценить коммерческие акселерографы на вибростенде и ускорить закупку акселерографов и акселерометров для развертывания на Тайване в рамках открытых торгов.

15.

Как указал Дункан Агнью (личное общение, 2001 г.), система финансирования имеет законный уклон в сторону новизны и против того, чтобы делать то же самое, что и в долгосрочном сейсмическом мониторинге.Сейсмологии приходится обходиться случайными оперативными потребностями: всякий раз, когда в населенном пункте происходит разрушительное землетрясение, всем становится очень интересно, но не в остальное время. Одним из решений для правительства является введение «налога» на финансирование сейсмического мониторинга в виде платы за разрешение на строительство; например, таким образом финансировалась Калифорнийская программа разработки инструментов Strong Motion.

16.

В своей Нобелевской лекции Абдус Салам (1979) сказал, что он отказался от экспериментальной физики и занялся квантовой теорией поля, потому что понял, что ремесло экспериментальной физики ему не по силам, ибо «это было высочайшее качество терпения — терпения в накоплении данных, терпения с непокорным оборудованием», которого ему, к сожалению, не хватало.

Микроскопия

Микроскопия

Составной микроскоп — полезный инструмент для увеличения объектов. до 1000 раз больше их нормального размера. Использование микроскопа требует много практики. Следуйте приведенным ниже процедурам, чтобы получить достижения наилучших результатов и во избежание повреждения оборудования.

Части сложного микроскопа

  • Окуляр, также называемый окулярной линзой, представляет собой линзу с малым увеличением.
  • Объективы составных микроскопов парфокальный .Вам не нужно перефокусироваться (кроме точной подстройки) при переключении на большее увеличение, если объект находится в фокусе при меньшем увеличении.
  • Поле зрения самое широкое у объектива с наименьшим увеличением. При переключении на большее увеличение поле зрения становится приближается. Вы увидите больше объекта на малом увеличении.
  • Глубина резкости максимальна при минимальном увеличении цель. Каждый раз, когда вы переключаетесь на более высокую мощность, глубина фокус снижен.Поэтому меньшая часть образца находится в сосредоточиться на более высокой мощности.
  • Максимальное количество света, попадающего в ваш глаз, малая мощность. При переключении на более высокую мощность свет (и, следовательно, разрешающая способность , или способность различать два рядом стоящих объекты как отдельные) уменьшается. Компенсация с помощью управления освещением (иногда называемая ирисовой диафрагмой ).

Поле зрения

Максимальное поле зрения у объектива с наименьшим увеличением.Когда вы переключаетесь на более высокую мощность, поле зрения смыкается к центру. Ты будешь увидеть больше объекта на малой мощности. Поэтому лучше всего найти объект на низкой мощности, отцентрируйте его, а затем переключитесь на следующую более высокую мощность и повторите.

Поле зрения сужается при большем увеличении


Глубина резкости

Глубина резкости максимальна для объектива с наименьшим увеличением. Каждый когда вы переключаетесь на более высокую мощность, глубина резкости уменьшается.Поэтому при большем увеличении в фокусе находится меньшая часть образца. Опять же, это облегчает поиск объекта на малой мощности, а затем переключитесь на более высокую мощность после того, как он окажется в фокусе. Обычное упражнение для демонстрации глубины фокуса включает в себя наложение трех нитей разного цвета друг на друга. По мере того, как наблюдатель фокусируется вниз, в фокус попадает сначала верхняя нить, затем средняя и, наконец, нижняя. На более мощных объектах один может выйти из фокуса, когда другой окажется в фокусе.

Глубина резкости уменьшается при большем увеличении


Микроскоп Поиск и устранение неисправностей

Проблема №1: Изображение перевернуто и/или перевернуто.

  1. Направлена ​​ли направляющая вверх правой стороной?
  2. Инверсия изображения является нормальным явлением для некоторых микроскопов.
    • Обычная демонстрация включает просмотр буквы «е» на слайде.
    • При перемещении слайда влево изображение перемещается влево или вправо?

Проблема №2: Все темно.

  1. Микроскоп подключен к сети?
  2. Включен ли выключатель питания?
  3. Зафиксировалась ли линза объектива?
  4. Правильно ли настроено управление освещением?
  5. Если у вас самая мощная цель, вы забыли иммерсионное масло?

Проблема №3: ​​Я ничего не могу найти на малой мощности!

  1. Расположите покровное стекло под объективом.
  2. Фокусируйтесь вверх и вниз с помощью ручки грубой настройки.

Проблема № 4: Когда я перешел на более высокую мощность, все исчезнувший!

  1. Вернуться к предыдущей (меньшей мощности) цели.
  2. Центрировать объект в поле зрения.
  3. Перейдите к объективу с большим увеличением и используйте только точную фокусировку.

Проблема №5: Изображение размыто на всех увеличениях.

  1. Очистите линзу окуляра микроскопа. (Используйте только бумагу для линз!)
  • Если при вращении окуляра точки двигаются, значит, на линзе окуляра есть грязь, и ее следует очистить.
  • Очистите слайд. Можно использовать салфетку, бумажное полотенце или ткань. использовал.
  • Проблема №6: Изображение размыто только на определенном сила.

    1. Очистите объектив микроскопа. (используйте только объектив бумага!)

    Чертежи микроскопа

    При рисовании того, что вы видите под микроскопом, придерживайтесь формата показано ниже. Важно включить метку рисунка и тему заголовок над изображением. Видовое название (и общее название, если есть один) и увеличение, при котором вы рассматривали объект должно быть написано под изображением.Все соответствующие части чертежа должны быть помечены с правой стороны изображения с помощью прямых линии. Линии не должны пересекаться. Рисунки должны быть выполнены карандашом, в то время как метки должны быть написаны ручкой или напечатаны. Помните, что общая увеличение определяется путем умножения окуляра x цель .

    Чертеж микроскопа с соответствующей маркировкой.


    Просмотр подготовленных слайдов

    *** Не копите слайды! Вы можете просматривать только по одному, поэтому это все, что вы должны держать.Верните его, прежде чем получить другой, и если вы сломаете его, сообщите об этом своему инструктору, чтобы он мог быть правильно почистил и заменил! ***

    1. Начните с поворота линзы объектива на минимальное увеличение.
    2. Поместите предметное стекло на предметный столик этикеткой вверх и покровным стеклом. по центру.
    3. В модели ТОЛЬКО ДЛЯ МАЛОЙ МОЩНОСТИ используйте ручку грубой фокусировки, чтобы получить объект в фокусе.
    4. Если вы ничего не видите, слегка переместите ползунок во время просмотра и фокусировки.
    5. Если ничего не появляется, уменьшите яркость и повторите шаг 4.
    6. Сфокусировавшись на малой мощности, отцентрируйте интересующий объект, перемещение слайда.
    7. Поверните объектив на среднее увеличение и отрегулируйте точное только фокус.
    8. При необходимости поверните объектив на максимальное увеличение и отрегулируйте только точная фокусировка.

    Создание влажного крепления (живой Подготовительный слайд

    1. Если возможно, используйте углубление — оно будет иметь небольшой углубление, удерживающее жидкость.
    2. Выдавите воздух из пипетки перед тем, как ее вставить контейнер для образцов. (Это предотвратит взбалтывание пузырьками содержимое флакона для проб.)
    3. Решите, куда поместить кончик пипетки — часто лучший способ оседает на дно!
    4. Продолжая сжимать грушу капельницы, вставьте капельницу в контейнер для проб и частично сбросить давление на лампочке. Жидкость должна подниматься медленно .Аккуратно удалите капельницу из контейнера с образцом.
    5. Увеличьте давление на грушу пипетки, чтобы добавить каплю (или две не более) до углубления ползуна. Жидкость не должна перетекание по поверхности.
    6. Если вы будете наблюдать за быстро движущимися организмами, вы можете добавьте каплю загустителя, такого как метилцеллюлоза или «ProtoSlo», чтобы замедлить их, сделав жидкость более вязкой.
    7. Медленно положите покровное стекло, начиная с угла 45 градусов. с одним краем, касающимся слайда.Это помогает предотвратить появление пузырьков воздуха от образования под покровным стеклом.
    8. Помните, что свет микроскопа очень интенсивный и организмы будут дольше выживать на слайде, если вы выключите его, когда не наблюдая.

    Дальнейшее расследование

    Цифровой микроскоп для Macintosh или Windows

    Исследование прудовых организмов

    Степени числа 10 (версия 1977 г. )

    Сделай свой собственный микроскоп

    Микроскоп

    Микроскоп

    (Этот отрывок был адаптирован из Microbiology: A Laboratory Manual, 5-е издание, Капучино, Дж.С. и Шерман Н., Бенджамин/Каммингс Издательство науки.)

    Цели

    1. Ознакомиться с историей и разнообразием микроскопии. инструменты.

    2. Чтобы понять компоненты, использование и уход за компаундом светлопольный микроскоп.

    3. Научиться правильно пользоваться микроскопом для наблюдения и измерение микроорганизмов.

     

    ВВЕДЕНИЕ

     

    Микробиология, отрасль науки, которая так широко распространилась и расширил наши знания о живом мире, обязан своим существованием Антони ван Левенгук.В 1673 году с помощью грубого микроскопа состоит из двояковогнутой линзы, заключенной в две металлические пластины, Левенгук познакомил мир с существованием микробных форм жизни. С годами микроскопы эволюционировали от простых, однолинзовый прибор Левенгука, с увеличением 300, до современных электронных микроскопов, способных увеличивать более 250 000. Микроскопы обозначаются как световые микроскопы или электронные микроскопы.Первые используют видимый свет или ультрафиолетовые лучи для освещения образцов. Они включают светлое поле, темнопольные, фазово-контрастные и флуоресцентные приборы. Флуоресцентный микроскопы используют ультрафиолетовое излучение, длина волны которого короче чем видимый свет, и не воспринимаются непосредственно человеческий глаз. Электронные микроскопы используют электронные лучи вместо света лучи и магниты вместо линз для наблюдения субмикроскопических частицы.

     

    Основные характеристики различных микроскопов

     

    Микроскоп светлого поля

    Этот прибор содержит две системы линз для увеличения образцы: окулярная линза в окуляре и линза объектива расположен в носовой части.Образец освещается лучом вольфрамовый свет, сфокусированный на нем линзой вспомогательного столика, называемой конденсором, в результате образец кажется темным на ярком задний план. Основным недостатком этой системы является отсутствие контраст между образцом и окружающей средой, что делает трудно наблюдать за живыми клетками. Поэтому большинство светлопольных наблюдения проводят на нежизнеспособных, окрашенных препаратах.

     

    Микроскоп темного поля

    Аналогичен обычному световому микроскопу; Тем не менее система конденсатора модифицирована таким образом, что образец не освещается напрямую.Конденсатор направляет свет наклонно, так что свет отклоняется или рассеивается от образца, который затем выглядит ярким на темном фоне. Живые экземпляры могут быть легче наблюдать с темным полем, чем со светлым полем микроскопия.

     

    Фазово-контрастный микроскоп

    Возможно наблюдение микроорганизмов в неокрашенном состоянии с этим микроскопом. Его оптика включает в себя специальные объективы и конденсор, делающий видимыми клеточные компоненты, отличающиеся только немного в своих показателях преломления.Поскольку свет проходит через образец с показателем преломления, отличным от окружающей среде часть света преломляется (искажается) из-за незначительные вариации плотности и толщины клеточного компоненты. Специальная оптика преобразует разницу между проходящего света и преломленных лучей, что приводит к значительному изменение интенсивности света и тем самым создание различимое изображение исследуемой структуры. Изображение появляется темный на светлом фоне.

     

    Флуоресцентный микроскоп

    Этот микроскоп чаще всего используется для визуализации образцов которые химически помечены флуоресцентным красителем. Источник Освещение – это ультрафиолетовое (УФ) излучение, получаемое ртутная лампа высокого давления или водородная кварцевая лампа. Окулярная линза оснащен фильтром, пропускающим более длительное ультрафиолетовое излучение. длины волн проходят, в то время как более короткие волны блокируются или устранено.Ультрафиолетовые лучи поглощаются флуоресцентными метка и энергия переизлучается в виде другого длина волны в видимом диапазоне. Флуоресцентные красители поглощают при длины волн от 230 до 350 нанометров (нм) и излучают оранжевый цвет, желтый или зеленоватый свет. Этот микроскоп используется в основном для выявление реакций антиген-антитело. Антитела конъюгированы флуоресцентным красителем, который возбуждается в присутствии ультрафиолетовым светом, и флуоресцентная часть красителя становится видны на черном фоне.

     

    Электронный микроскоп

    Этот прибор обеспечивает революционный метод микроскопии, с увеличением до миллиона. Это позволяет визуализировать субмикроскопические клеточные частицы, а также вирусные агенты. в электронный микроскоп, образец освещается лучом электроны, а не свет, а фокусировка осуществляется электромагниты вместо комплекта оптики. Эти компоненты запаивают в трубку, в которой создается полный вакуум.Трансмиссионные электронные микроскопы требуют тонкостенных образцов. подготовлен, закреплен и обезвожен для свободного прохождения электронного луча через них. Когда электроны проходят через образец, изображения формируется путем направления электронов на фотопленку, таким образом делает видимыми внутренние клеточные структуры. Сканирующий электрон микроскопы используются для визуализации характеристик поверхности, а не чем внутриклеточные структуры. Узкий пучок электронов сканирует назад и далее, создавая трехмерное изображение по мере того, как электроны отражается от поверхности образца.

     

    В то время как у ученых есть множество оптических инструментов, с помощью которых для выполнения рутинных лабораторных процедур и сложных исследований, составной светлопольный микроскоп является «рабочей лошадкой» и обычно встречается во всех биологических лабораториях. Хотя вы должны быть знакомы с основными принципами микроскопии, вы, вероятно, не сталкивался с этим разнообразным набором сложных и дорогих оборудование. Таким образом, только составной светлопольный микроскоп будет подробно обсуждаться и использоваться для исследования образцов.

     

    ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МИКРОСКОПА

     

    ЦЕЛИ

    Ознакомиться с:

     

    1. Теоретические основы светлопольной микроскопии.

    2. Составные части составного микроскопа.

    3. Использование составного микроскопа и уход за ним.

    4.Практическое использование составного микроскопа для визуализации клеточная морфология из окрашенных препаратов слайдов.

     

    ПРИНЦИП

    Микробиология – это наука, изучающая живые организмы, слишком мал, чтобы увидеть его невооруженным глазом. Надо ли говорить, что такой исследование должно включать использование хорошего составного микроскопа. Несмотря на то что видов и вариаций много, все они в основе своей состоят двухлинзовая система, переменный, но управляемый источник света, и механические регулируемые детали для определения фокусного расстояния между линзы и образец.

     

    Компоненты микроскопа

     

    Этап

    Стационарная платформа с отверстием в центре позволяет прохождение света от источника освещения внизу к линзе система над сценой. Эта платформа обеспечивает поверхность для размещение предметного стекла с образцом над центральным отверстием. В В дополнение к фиксированному предметному столику большинство микроскопов имеют механический предметный столик. который можно перемещать по вертикали или горизонтали с помощью регулировки контролирует.Менее сложные микроскопы имеют зажимы на фиксированной части. этап, и слайд должен быть помещен вручную над центральной открытие.

     

    Освещение

    Источник света расположен в основании прибора. Некоторые микроскопы оборудованы встроенным источником света. обеспечить прямое освещение. Другие снабжены зеркалом; один сторона плоская, а другая вогнутая.

    Внешний источник света, например лампа, помещается перед зеркало, чтобы направить свет вверх в систему линз.Квартира сторона зеркала используется для искусственного освещения, а вогнутая сторона для солнечного света.

     

    Конденсатор Аббе

    Этот компонент находится прямо под сценой и содержит два наборы линз, которые собирают и концентрируют свет, проходящий вверх от источник света в систему линз. Конденсатор оборудован с ирисовой диафрагмой, затвор, управляемый рычагом, который используется для регулирования количества света, попадающего в систему линз.

    Трубка корпуса

    Над предметным столиком и прикрепленным к штативу микроскопа находится Тело трубы. В этой структуре находится система линз, которая увеличивает образец. Верхний конец трубки содержит окуляр или окуляр. объектив. Нижняя часть состоит из подвижной носовой части, содержащей линзы объектива. Вращение револьверной головки позиционирует объективы над проемом сцены. Трубку корпуса можно поднять или опустить с помощью с помощью ручек грубой и точной регулировки, расположенные над или под сценой, в зависимости от типа и исполнения инструмент.

     

    Теоретические основы микроскопии

     

    Чтобы использовать микроскоп эффективно и с минимальным разочарованием, Вы должны понимать основные принципы микроскопии: Увеличение, разрешение, числовая апертура, освещение и фокусировка.

     

    Увеличение

    Увеличение или увеличение образца является функцией двухлинзовая система; окулярная линза находится в окуляре, а линза объектива расположена во вращающейся револьверной головке.Эти линзы разделены корпусной трубкой. Объектив находится ближе к образец и увеличивает его, создавая реальное изображение, которое проецируется в фокальной плоскости, а затем увеличивается окулярной линзой до произвести финальное изображение.

     

    Наиболее часто используемые микроскопы оснащены вращающимся револьвер, содержащий четыре объектива с различными степени увеличения. Когда они сочетаются с увеличение окулярной линзы, полное или суммарное линейное получается увеличение образца.

     

    Разрешающая способность или разрешение

    Хотя увеличение важно, вы должны знать, что неограниченное расширение невозможно только за счет увеличения увеличения силы линз или с помощью дополнительных линз, т.к. линзы ограничены свойством, называемым разрешающей способностью. От определение, разрешающая способность — это способность объектива отображать два соседние объекты как отдельные сущности. Когда объектив не может различать, то есть когда два объекта появляются как один, он имеет потеря разрешения.Увеличение увеличения не исправит потери, и, по сути, размывает объект. Разрешающая способность объектива равна зависит от длины волны используемого света и численного светосила, которая является характеристикой каждого объектива и указана на каждой цели. Числовая апертура определяется как функция диаметр линзы объектива по отношению к его фокусному расстоянию. Он удваивается за счет использования конденсатора подступени; который освещает объект с лучами света, которые проходят через образец наклонно, как так и напрямую.Таким образом, разрешающая способность выражается математически: следующим образом:

     

    Разрешающая способность = длина волны света.

    2 (числовая апертура)

     

    Исходя из этой формулы, чем короче длина волны, тем больше разрешающая способность объектива. Таким образом, короткие волны электромагнитный спектр лучше подходит, чем более длинные волны с точки зрения числовой апертуры.

    Однако; как и в случае с увеличением, разрешающая способность также имеет пределы. Вы могли бы объяснить, что простое уменьшение длины волны автоматически увеличивает разрешающую способность объектива. Это не так дело в том, что видимая часть электромагнитного спектра очень узкий и граничит с очень короткими длинами волн, найденными в ультрафиолетовая часть спектра.

    Соотношение между длиной волны и числовой апертурой справедливо только для повышенной разрешающей способности, когда световые лучи параллельно.Следовательно, разрешающая способность зависит от другого фактор, показатель преломления. Это изгибающая сила света проходя через воздух от предметного стекла к линзе объектива. То показатель преломления воздуха ниже, чем у стекла, а свет лучи проходят от предметного стекла в воздух, они искривляются или преломляются так, что не проходят в линзу объектива. Этот приведет к потере света, что уменьшит численное диафрагмы и уменьшают разрешающую способность объектива.Потеря преломления света можно компенсировать добавлением минерального масла, который имеет тот же показатель преломления, что и стекло, между предметным стеклом и линза объектива. Таким образом, происходит снижение преломления света. и больше световых лучей попадают непосредственно в линзу объектива, производя яркое изображение с высоким разрешением.

    Освещение

    Эффективное освещение требуется для эффективного увеличения и разрешающая способность.Поскольку интенсивность дневного света является неконтролируемой переменный искусственный свет от вольфрамовой лампы чаще всего используемый источник света в микроскопии. Свет проходит через конденсатор, расположенный под сценой. Конденсатор состоит из двух объективы, которые необходимы для создания максимальной числовой апертуры. Высоту конденсатора можно регулировать с помощью ручки конденсатора. Всегда держите конденсатор рядом со сценой, особенно при использовании маслоиммерсионный объектив.

     

    Между источником света и конденсором находится ирисовая диафрагма, который можно открывать и закрывать с помощью рычага; тем самым регулировка количества света, поступающего в конденсор. Излишний освещение может фактически затемнять образец из-за отсутствия контраст. Количество света, попадающего в микроскоп, зависит от каждого используемого объектива. Эмпирическое правило заключается в том, что, поскольку Увеличение объектива увеличивается, расстояние между объектива и слайда, называемое рабочим расстоянием, уменьшается, тогда как увеличивается числовая апертура объектива.

    Использование и уход за микроскопом

     

    Вы несете ответственность за надлежащий уход и использование микроскопы. Так как микроскопы дороги, вы должны соблюдать следуя правилам и процедурам.

     

    Инструменты размещены в специальных шкафах и должны быть перемещены пользователями на свои лабораторные столы. Правильный и единственно приемлемый Это можно сделать, крепко зажав кронштейн микроскопа правой руку и основание левой рукой и поднимите инструмент из полка шкафа. Поднесите его близко к телу и аккуратно положите на лабораторный стол. Это предотвратит столкновение с мебелью или коллегами и защитит инструмент от повреждений.

     

    После установки микроскопа на лабораторный стол наблюдайте за следующие правила:

    1. Уберите все ненужные материалы, такие как книги, бумаги, кошельки и шляпы с лабораторного стола.

    2. Размотайте электрический провод микроскопа и подключите его к розетке. Электрическая розетка.

    3. Очистите все системы линз; мельчайшая частичка пыли, масла, ворсинок, или ресница снизит эффективность микроскопа. То глазной; сканирующие, маломощные и мощные линзы могут быть очищены путем протирания несколько раз подходящей тканью для линз. Никогда не используйте бумажной салфеткой или тканью на поверхности объектива. Если масляная иммерсия линза липкая или липкая, лист бумаги для линз, смоченный метанол используется для очистки. Если линза сильно загрязнена можно очищать ксилолом, однако процедура очистки ксилолом должен выполнять только инструктор и только в случае необходимости. Постоянное использование ксилола может ослабить линзу.

     

    Для обеспечения правильное и эффективное использование микроскопа при фокусировке.

     

    1. Поместите предметное стекло с образцом в сценические клипы на фиксированной сцене. Переместите слайд, чтобы центрировать образец над отверстием предметного столика непосредственно над светом источник.

    2.Поверните сканирующую линзу или линзу с низким увеличением в нужное положение. Наблюдая со стороны, чтобы убедиться, что линза не касается образца, поверните ручку грубой фокусировки, чтобы переместить предметный столик как можно ближе к линзе, не касаясь линзы. (Всегда наблюдайте со стороны, когда перемещаете образец к любой линзе объектива, чтобы убедиться, что линза не пробьет образец и не повредится!)

    3. Теперь, глядя в окуляр, поверните грубую ручку фокусировки и медленно отодвигайте предметный столик от линзы до тех пор, пока образец не попадает в неясный фокус. Затем с помощью ручки точной фокусировки установите образец в резком фокусе.

    4. Если это первый образец за день, вы должны Колерить свой микроскоп в этот момент (пока он находится в фокусе). В противном случае, если ваш микроскоп уже был Kohlered, вам не нужно будет делать это снова

    5. Регулярно регулируйте источник света с помощью настройки трансформатора источника света и/или ирисовой диафрагмы, для оптимальное освещение для каждого нового слайда и для каждого изменения в увеличение.

    6. Наши микроскопы являются парфокальными, что означает, что если одна линза находится в фокусе, другие линзы также будут иметь такое же фокусное расстояние и может быть повернут в нужное положение без дальнейшей серьезной регулировки. В практика, однако; обычно пол-оборота ручки точной регулировки в любом направлении необходимо для четкой фокусировки.

    7. После того, как вы навели резкость на образец с помощью маломощный объектив, можно подготовиться к визуализации образец под масляной иммерсией. Нанесите каплю масла на предметное стекло прямо над просматриваемой областью. Поворачивайте носовую часть до тех пор, пока масляный иммерсионный объектив фиксируется на месте. Уход должен быть сделано для того, чтобы объектив большого увеличения не коснулся капли маслом. За слайдом наблюдают сбоку, так как объектив медленно повернулся на место. Это обеспечит достижение цели будет правильно погружен в масло. Ручка точной регулировки есть перенастраивается, чтобы сделать изображение более четким.

    8. При микроскопическом исследовании микробных организмов всегда необходимо соблюдать несколько направлений подготовки. Этот осуществляется путем сканирования слайда без применения дополнительное иммерсионное масло. Это потребует непрерывного, очень тонкого регулировка медленным вращением тонкой только ручка регулировки.

     

    По завершении лабораторного задания верните микроскоп в его шкаф в исходном состоянии.Следующие шаги рекомендуется:

     

    1. Протрите все линзы сухой чистой бумагой для линз. Если вам нужно, вы можете использовать одну или две капли метанола, чтобы очистить линзу. Используйте ксилол только для удаления масла со ступени.

    2. Поместите маломощный объектив в нужное положение и сблизьте предметный столик и объективы.

    3. Отцентрируйте механический столик.

    4. Обмотайте электрический провод вокруг трубки корпуса и сцена.

    5. Перенесите микроскоп на его место в шкафу в способом, описанным ранее.

     

    Световая микроскопия

    Световой микроскоп, названный так потому, что он использует видимый свет для обнаружение мелких объектов, пожалуй, самое известное и часто используемое исследование инструмент в биологии. Тем не менее, многие студенты и преподаватели не знают всей набор функций, доступных в световых микроскопах. Поскольку стоимость инструмента увеличивается с его качеством и универсальностью, лучшие инструменты, к сожалению, недоступны для большинства академических программ. Однако даже самые недорогие «студенческие» микроскопы могут обеспечивают захватывающий вид на природу и могут позволить учащимся выполнять какие-то достаточно изощренные эксперименты.

    Новичок склонен думать, что задача просмотра мелких объектов заключается в получении достаточного увеличения.На самом деле, когда дело доходит до поиска у живых существ самые большие проблемы, по порядку,

    • получение достаточного контраста
    • нахождение фокальной плоскости
    • получение хорошего разрешения
    • распознавание предмета, когда его видят

    Наименьшими объектами, которые считаются живыми, являются бактерии. Мельчайшие бактерии можно наблюдать и распознавать форму клеток с просто 100-кратное увеличение. Они невидимы в светлопольных микроскопах, хотя. На этих страницах будут описаны типы оптики, которые используются для получения контраст, предложения по поиску образцов и фокусировке на них, а также консультации по использованию измерительных приборов со световым микроскопом.

    Типы световых микроскопов

    Светлопольный микроскоп лучше всего известен студентам и, скорее всего, найти в классе. Лучше оборудованные классы и лаборатории могут темнопольная и/или фазово-контрастная оптика.Дифференциальный интерференционный контраст, Контраст и вариации модуляции Номарского, Хоффмана производят значительные глубина разрешения и трехмерный эффект. Флуоресценция и конфокальные микроскопы — специализированные инструменты, используемые для исследований, клиническое и промышленное применение.

    Помимо составного микроскопа, более простой инструмент для малого увеличения использование также может быть найдено в лаборатории. Стереомикроскоп, или препаровальный микроскоп обычно имеет бинокулярный окуляр, большое рабочее расстояние, и диапазон увеличений обычно от 5x до 35 или 40x.Некоторые инструменты поставить линзы для большего увеличения, но улучшения нет в разрешении. Такое «ложное увеличение» редко стоит того. расход.

    Микроскопия светлого поля

    В обычном светлопольном микроскопе свет от лампы накаливания источник направлен на линзу под предметным столиком, называемую конденсором, через образец, через объектив и в глаз через вторая увеличительная линза, окуляр или окуляр.Мы видим предметы в световой путь, потому что естественная пигментация или пятна поглощают свет по-разному, или потому что они достаточно толстые, чтобы поглощать значительное количество света несмотря на бесцветность. Paramecium должен появиться достаточно хорошо в светлопольный микроскоп, хотя разглядеть будет непросто реснички или большинство органелл. Живые бактерии вообще не появятся, если только зритель случайно попадает в фокальную плоскость и искажает изображение, используя максимальный контраст.

    Микроскоп хорошего качества имеет встроенный осветитель, регулируемый конденсор. с управлением апертурной диафрагмой (контрастом), механическим предметным столиком и бинокулярным окулярная трубка. Конденсор используется для фокусировки света на образце через открытие на сцене. После прохождения образца свет отображается глазу с видимым полем, которое намного больше, чем площадь освещена. Увеличение изображения — это просто объектив увеличение объектива (обычно указанное на корпусе объектива), умноженное на окулярное увеличение.

    Студенты обычно знают об использовании грубой и тонкой фокусировки. ручки, используемые для повышения резкости изображения образца. Они часто не зная о регулировках конденсора, которые могут повлиять на разрешение и контраст. Некоторые конденсоры фиксированы, другие можно фокусировать. так что качество света можно регулировать. Обычно лучшая позиция для фокусируемого конденсора находится как можно ближе к предметному столику. Яркий полевой конденсор обычно содержит апертурную диафрагму, устройство, контролирует диаметр светового луча, проходящего через конденсор, чтобы при прижатой (почти закрытой) диафрагме свет проходит прямо через центр конденсорной линзы и контрастирует в приоритете.При широко открытой диафрагме изображение более яркое и контрастное. низкий.

    Недостаток в том, что приходится полагаться исключительно на апертурную диафрагму для контраст заключается в том, что чем выше оптимальной точки, тем больше контраста вы производите тем больше вы искажаете изображение. С небольшим, неокрашенным, непигментированным образец, вы, как правило, выходите за пределы оптимального контраста, когда начинаете видеть изображение.

    Использование светлопольного микроскопа

    Сначала подумайте, что вы хотите делать с микроскопом.Что максимальное увеличение вам нужно? Вы смотрите на окрашенный образец? Какой контраст/разрешение вам требуется? Далее приступайте к настройке выставлено на просмотр.

    Установка образца на предметный столик

    Покровное стекло должно быть поднято, если оно есть. Объектив с большим увеличением линзы не могут сфокусироваться через толстое предметное стекло; они должны быть доставлены близко к образцу, поэтому покровные стекла такие тонкие. Уровень могут быть оснащены простыми клипсами (менее дорогие микроскопы) или какой-то держатель слайдов.Слайд может потребовать ручного позиционирования, или может быть механический столик (предпочтительно), который позволяет точно позиционировать не касаясь слайда.

    Оптимизация освещения

    Источник света должен иметь широкий динамический диапазон, чтобы обеспечить высокую интенсивность освещение при большом увеличении и меньшей интенсивности, так что пользователь может комфортно просматривать при малом увеличении. У лучших микроскопов есть встроенный осветитель, а в лучших микроскопах есть регуляторы света интенсивность и форму светового луча.Если для вашего микроскопа требуется внешний источник света, убедитесь, что свет направлен в центр конденсатора. Отрегулируйте освещение так, чтобы поле было ярким без болят глаза.

    Отрегулировать конденсатор

    Чтобы отрегулировать и отрегулировать микроскоп, начните с чтения руководства. Если руководство недоступно, попробуйте использовать эти рекомендации. Если конденсатор можно сфокусировать, расположите его объективом как можно ближе к отверстию в этап, как вы можете получить его.Если конденсатор имеет выбираемые параметры, установите это в светлое поле. Начните с закрытой апертурной диафрагмы (высокая контраст). Вы должны увидеть свет, проходящий через образец. меняйте яркость при перемещении рычага апертурной диафрагмы.

    Подумайте о том, что вы ищете

    Гораздо труднее найти что-то, когда у тебя нет никаких ожиданий, поскольку к его внешнему виду. Насколько оно большое? Будет ли он двигаться? Это пигментированный или витраж, и если да, то какого цвета? Где вы ожидаете найти это на слайде? Например, у студентов обычно много проблем. обнаружение окрашенных бактерий, потому что невооруженным глазом и при малых увеличениях вещи выглядят как грязь.Полезно знать, что по мере высыхания мазков они обычно оставляют кольца, чтобы край мазка обычно был наиболее плотным концентрация клеток.

    Сфокусируйте, найдите и отцентрируйте образец

    Начните с объектива с наименьшим увеличением, чтобы образец и/или часть образца, которую вы хотите исследовать. Это довольно легко найти и сфокусировать на срезах тканей, особенно если они зафиксированы и окрашены, как и в большинстве подготовленных слайдов.Однако может быть очень трудно найти живые, мельчайшие образцы, такие как бактерии или непигментированные протисты. Суспензия дрожжевых клеток представляет собой хороший практический образец. для поиска сложных объектов.

    • Используйте режим темного поля (если он доступен) для поиска неокрашенных образцов. Если нет, начните с высокой контрастности (апертурная диафрагма закрыта).
    • Начните с образца не в фокусе, чтобы предметный столик и объектив надо сблизить.Первая поверхность, попавшая в фокус когда вы соединяете сцену и объектив вместе, это верхняя часть титульного листа. При мазках покровное стекло часто не используют, поэтому первым делом видите, это сам мазок.
    • Если у вас возникли проблемы, сфокусируйтесь на краю покровного стекла или воздушный пузырь или что-то, что вы можете легко распознать. Вершина сначала в фокус попадает край покровного стекла, затем низ, должен быть в той же плоскости, что и ваш образец.
    • После того, как вы нашли образец, отрегулируйте контраст и интенсивность освещения и перемещайте слайд, пока не получите хорошую область для просмотра.
    Регулировка расстояния между окулярами, фокусировка

    При использовании одного окуляра окуляр не имеет ничего общего, кроме содержать его в чистоте. С помощью бинокулярного микроскопа (предпочтительно) нужно отрегулируйте расстояние между окулярами так же, как вы делаете это с биноклем. Бинокулярное зрение гораздо более чувствительно к свету и деталям, чем монокулярное. зрение, так что если у вас есть бинокулярный микроскоп, воспользуйтесь им.

    Один или оба окуляра могут быть телескопическими, т.е. вы можете сфокусировать его. Так как очень немногие люди имеют глаза, которые идеально согласованы, большинству из нас необходимо сфокусировать один окуляр, чтобы совпасть с другим изображением. Посмотрите соответствующим глазом в неподвижный окуляр и сфокусируйтесь ручка фокусировки микроскопа. Далее посмотрите в регулируемый окуляр (с другой глаз, конечно) и настраивайте окуляр, а не микроскоп.

    Выберите объектив для просмотра

    Объектив с наименьшей оптической силой обычно равен 3.5 или 4x, и используется в основном для первоначально находя экземпляры. Мы иногда называем это сканирующей линзой для эта причина. Чаще всего используется объектив с 10-кратным увеличением. что дает конечное увеличение 100x с 10x окулярной линзой. За очень маленькие протисты и для деталей в подготовленных предметных стеклах, таких как клеточные органеллы или митотических фигур, вам потребуется большее увеличение. Типичный максимум объективы с увеличением 40х и 97х или 100х. Последние два увеличения используются исключительно с маслом для улучшения разрешения.

    Пошаговое увеличение увеличения. Каждый раз, когда вы идете к высшей силе объектив, повторно сфокусируйте и повторно отцентрируйте образец. Более высокое увеличение линзы должны быть физически ближе к самому образцу, что риск застревания объектива в образце. Будьте очень осторожны при фокусировке. Кстати, комплекты объективов хорошего качества парфокальные, то есть, когда вы переключаете увеличение, образец остается в фокусе или близко к сфокусированному.

    Больше не всегда лучше. Все образцы имеют три измерения и если образец не очень тонкий, вы не сможете сфокусироваться с объектив с большим увеличением. Чем больше увеличение, тем сложнее это «преследование» движущегося экземпляра.

    Настройка освещения для выбранного объектива

    Видимое поле окуляра постоянно независимо от увеличения использовал. Отсюда следует, что при увеличении увеличения площадь освещаемого образец, который вы видите, меньше.Поскольку вы смотрите на меньшую площадь, меньше света попадает в глаз, и изображение темнеет. С маломощным объективом возможно, вам придется сократить интенсивность освещения. С высокой мощностью вам нужен весь свет, который вы можете получить, особенно с менее дорогими микроскопами.

    Когда использовать микроскопию светлого поля

    Микроскопия светлого поля лучше всего подходит для просмотра окрашенных или естественных пигментированные образцы, такие как окрашенные подготовленные предметные стекла срезов тканей или живые фотосинтезирующие организмы.Это бесполезно для живых экземпляров бактерий и ниже для нефотосинтезирующих простейших или многоклеточных животных, или неокрашенные клеточные суспензии или срезы тканей. Вот не совсем полный список образцов, которые можно наблюдать с помощью светлопольной микроскопии, и соответствующие увеличения (выделены предпочтительные окончательные увеличения).

    • Подготовленные предметные стекла, окрашенные бактериями (увеличение 1000), срезы толстой ткани (100х, 400х), тонкие срезы с конденсированными хромосомами или специально окрашенные органеллы (увеличение в 1000 раз), крупные протисты или метазои (увеличение в 100 раз).
    • Мазки, окрашенные кровью (400х, 1000х), отрицательная окраска на бактерии (400х, 1000х).
    • Живые препараты (мокрые препараты, неокрашенные) — прудовая вода (40x, 100x, 400x), живые простейшие или многоклеточные животные (40x, 100x, иногда 400x), водоросли и другой микроскопический растительный материал (40x, 100x, 400x). Меньше экземпляры будет трудно наблюдать без искажения, особенно если у них нет пигментации.
    Уход за микроскопом
    • ВСЕ на микроскопе хорошего качества невероятно дорого, так что будьте осторожны.
    • Крепко держите микроскоп только за подставку. Никогда не хватайте его за держатель окуляра, например.
    • При отключении облучателя от сети держитесь за вилку (не за кабель).
    • Поскольку лампочки дороги и имеют ограниченный срок службы, выключите осветитель. выключите, когда закончите.
    • Всегда проверяйте чистоту предметного столика и линз перед тем, как убрать их на хранение. микроскоп.
    • НИКОГДА не используйте бумажное полотенце, салфетку, рубашку или любой другой материал. чем ткань для линз хорошего качества или ватный тампон (должен быть 100% натуральный хлопок) для очистки оптической поверхности.Быть нежным! Вы можете использовать соответствующий очиститель для линз или дистиллированная вода для удаления засохшего материала. Органический растворители могут отделить или повредить линзы или покрытия.
    • Накрывайте прибор суперобложкой, когда он не используется.
    • Плавная фокусировка; не пытайтесь ускорить процесс фокусировки или заставить что-либо. Например, если вы столкнулись с повышенным сопротивлением, когда фокусировки, то вы, вероятно, достигли предела, и вы входите в неправильное направление.

     

    Влияние увеличения на ятрогенное повреждение соседних поверхностей зубов при препарировании по II классу

    Объектив: Оценить и сравнить влияние луп и микроскопа на препарирование ламинированных виниров первого практикующего врача с точки зрения эффективности, качества и точности препарирования и предпочтения. Методы: Двадцать молодых стоматологов-ортопедов из отделения ортопедии Школы Пекинского университета и Стоматологической больницы были привлечены к участию в этом исследовании, которое представляло собой проспективное слепое испытание с самоконтролем.У участников не было опыта использования стоматологических увеличительных устройств. Они изготовили ламинированные виниры в модели искусственного зуба, под обычным полем зрения (контрольная группа), 2,5-кратной лупой головного убора (группа луп) и 8-кратным операционным микроскопом (группа микроскопии) путем поворота. Фиксировалось время препарирования зубов. После этого субъективные оценки эффективности, качества подготовки и предпочтения проводились сами по себе с использованием визуальной аналоговой шкалы (ВАШ). Экспертную оценку качества и точности подготовки проводили два профессора с использованием стереомикроскопа и цифровой техники соответственно.Результаты: С точки зрения эффективности, субъективные оценки для контрольной группы, группы с лупой и микроскопической группы составили 7,15±1,73, 8,10±0,91 и 5,40±2,04 соответственно. Существовала значительная разница между группой с лупой и группой микроскопа (P<0,05). Время препарирования зубов в контрольной группе, группе с лупой и микроскопической группе составило (430,10±163,04) с, (393,90±157,27) с и (441,95±164,18) с соответственно. Существовала значительная разница между группой с лупой и группой с микроскопом (P<0.05). Группа с лупами была более эффективной, чем группа с микроскопом. Что касается качества препаратов, субъективные оценки для контрольной группы, группы с лупой и микроскопической группы составили 6,55±2,09, 7,85±0,99 и 6,25±1,77 соответственно. Существовала значительная разница между группой с лупой и группой микроскопа (P<0,05). Экспертные оценки для контрольной группы, группы с лупой и микроскопической группы составили 12,20±1,67, 12,50±1,70 и 11,35±2,60 соответственно. Существовала значительная разница между группой с лупой и группой с микроскопом (P<0.05). Группа с лупами имела более высокое качество, чем группа с микроскопом. По точности препарирования контрольная группа, группа с лупой и микроскопическая группа резцового 1/3 были (0,107±0,097) мм, (0,142±0,118) мм и (0,123±0,087) мм соответственно среднего 1/3. 3 были (0,128±0,073) мм, (0,113±0,105) мм и (0,125±0,077) мм соответственно, а шейки 1/3 были (0,075±0,054) мм, (0,068±0,044) мм и (0,058±0,047) мм. ) мм соответственно. Между тремя группами не было существенной разницы (P>0.05). С точки зрения предпочтения, субъективные оценки для контрольной группы, группы с лупой и микроскопической группы составили 6,55 ± 2,31, 8,60 ± 1,10 и 5,80 ± 2,07 соответственно. Существовала значительная разница между группой с лупой и группой микроскопа (P<0,05). Участники больше всего отдавали предпочтение лупам. Вывод: Для начинающих практикующих лупы лучше, чем микроскоп для препарирования ламината.

    3.1 Как изучают клетки – Концепции биологии – 1-е канадское издание

    К концу этого раздела вы сможете:

    • Описывать роль клеток в организмах
    • Сравните и сопоставьте световую микроскопию и электронную микроскопию
    • Обобщить клеточную теорию

    Посмотреть видео об эукариотических клетках

    Посмотреть видео о диффузии

    Клетка — это наименьшая единица живого существа. Живое существо, подобное вам, называется организмом. Таким образом, клетки являются основными строительными блоками всех организмов.

    У многоклеточных организмов несколько клеток одного вида соединяются между собой и выполняют общие функции, образуя ткани (например, мышечную, соединительную и нервную ткани), несколько тканей объединяются в орган (например, желудок, сердце или мозг), а несколько органов составляют систему органов (например, пищеварительную систему, систему кровообращения или нервную систему).Несколько систем, функционирующих вместе, образуют организм (например, слон).

    Существует много типов клеток, и все они сгруппированы в одну из двух широких категорий: прокариотические и эукариотические. Клетки животных, растительные клетки, клетки грибов и клетки протистов классифицируются как эукариотические, тогда как клетки бактерий и архей классифицируются как прокариотические. Прежде чем обсуждать критерии определения того, является ли клетка прокариотической или эукариотической, давайте сначала рассмотрим, как биологи изучают клетки.

    Клетки различаются по размеру. За некоторыми исключениями, отдельные клетки слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, поэтому ученые используют микроскопы для их изучения. Микроскоп — это прибор, увеличивающий объект. Большинство изображений клеток получают с помощью микроскопа и называют микрофотографиями.

    Световые микроскопы

    Чтобы дать вам представление о размере клетки, типичный человеческий эритроцит имеет диаметр около восьми миллионных долей метра или восьми микрометров (сокращенно мкм); головка булавки имеет диаметр около двух тысячных метра (миллиметра или мм).Это означает, что примерно 250 эритроцитов могут поместиться на булавочной головке.

    Оптика линз светового микроскопа изменяет ориентацию изображения. Образец, который находится на предметном стекле микроскопа правой стороной вверх и обращен вправо, при просмотре через микроскоп будет казаться перевернутым и обращенным влево, и наоборот. Точно так же, если предметное стекло сдвинуть влево, глядя в микроскоп, будет казаться, что оно сдвинулось вправо, а если сдвинуть его вниз, то будет казаться, что оно сдвинулось вверх. Это происходит потому, что микроскопы используют два набора линз для увеличения изображения.Из-за того, как свет проходит через линзы, эта система линз создает перевернутое изображение (бинокль и препаровальный микроскоп работают аналогичным образом, но включают дополнительную систему увеличения, благодаря которой конечное изображение кажется вертикальным).

    Большинство студенческих микроскопов классифицируются как световые микроскопы (рис. 3.2  a ). Видимый свет проходит и преломляется системой линз, чтобы пользователь мог видеть образец. Световые микроскопы удобны для наблюдения за живыми организмами, но, поскольку отдельные клетки обычно прозрачны, их компоненты неразличимы, если только они не окрашены специальными красителями.Окрашивание, однако, обычно убивает клетки.

    Световые микроскопы, обычно используемые в лабораториях студенческих колледжей, увеличивают примерно до 400 раз. В микроскопии важны два параметра: увеличение и разрешающая способность. Увеличение – это степень увеличения объекта. Разрешающая способность — это способность микроскопа позволять глазу различать две соседние структуры как отдельные; чем выше разрешение, тем ближе могут быть эти два объекта и тем выше четкость и детализация изображения.При использовании масляных иммерсионных линз увеличение обычно увеличивают до 1000 раз для изучения более мелких клеток, таких как большинство прокариотических клеток. Поскольку свет, попадающий на образец снизу, фокусируется на глазе наблюдателя, образец можно рассматривать с помощью световой микроскопии. По этой причине, чтобы свет проходил через образец, образец должен быть тонким или полупрозрачным.

    Концепция в действии


    Для другого взгляда на размер ячейки попробуйте интерактивное приложение HowBig.

    Вторым типом микроскопов, используемых в лабораториях, является препаровальный микроскоп (рис. 3.2  b ). Эти микроскопы имеют меньшее увеличение (в 20–80 раз больше размера объекта), чем световые микроскопы, и могут обеспечивать трехмерное изображение образца. Толстые объекты можно рассматривать, одновременно фокусируя внимание на многих компонентах. Эти микроскопы предназначены для получения увеличенного и четкого изображения структуры тканей, а также анатомии всего организма. Как и световые микроскопы, большинство современных препаровальных микроскопов также являются бинокулярными, а это означает, что они имеют две отдельные системы линз, по одной для каждого глаза.Системы линз разделены определенным расстоянием и, следовательно, обеспечивают ощущение глубины при взгляде на объект, что упрощает ручные манипуляции. Препаровальные микроскопы также имеют оптику, которая корректирует изображение так, чтобы оно выглядело так, как будто оно видно невооруженным глазом, а не как перевернутое изображение. Свет, освещающий образец под препаровальным микроскопом, обычно исходит сверху образца, но также может быть направлен снизу.

    Рис. 3.2 (а) Большинство световых микроскопов, используемых в биологической лаборатории колледжа, могут увеличивать клетки примерно до 400 раз. (б) Препаровальные микроскопы имеют меньшее увеличение, чем световые микроскопы, и используются для исследования более крупных объектов, таких как ткани.

    Электронные микроскопы

    В отличие от световых микроскопов, электронные микроскопы используют пучок электронов вместо луча света. Это не только позволяет получить большее увеличение и, следовательно, больше деталей (рис. 3.4), но и обеспечивает более высокую разрешающую способность. Подготовка образца для просмотра под электронным микроскопом убьет его; поэтому живые клетки нельзя рассматривать с помощью этого типа микроскопии.Кроме того, электронный луч лучше всего движется в вакууме, что делает невозможным просмотр живых материалов.

    В сканирующем электронном микроскопе пучок электронов движется вперед и назад по поверхности клетки, отображая детали характеристик клеточной поверхности путем отражения. Клетки и другие структуры обычно покрыты металлом, подобным золоту. В просвечивающем электронном микроскопе электронный пучок проходит через клетку и позволяет получить детали внутренних структур клетки. Как вы можете себе представить, электронные микроскопы значительно более громоздки и дороги, чем световые микроскопы.

    Рис. 3.3. Бактерии сальмонеллы в световом микроскопе. Рис. 3.4. На этой сканирующей электронной микрофотографии видно, как бактерии сальмонеллы (выделены красным) вторгаются в клетки человека.

    Цитотехнолог: Вы когда-нибудь слышали о медицинском тесте под названием мазок Папаниколау? В этом тесте врач берет небольшой образец клеток из шейки матки пациентки и отправляет его в медицинскую лабораторию, где цитотехнолог окрашивает клетки и исследует их на предмет любых изменений, которые могут указывать на рак шейки матки или микробную инфекцию.

    Цитотехнологи ( цито — = клетка) — это специалисты, которые изучают клетки с помощью микроскопических исследований и других лабораторных тестов. Они обучены определять, какие клеточные изменения находятся в пределах нормы, а какие являются ненормальными. Их очаг не ограничивается клетками шейки матки; они изучают клеточные образцы, поступающие из всех органов. Когда они замечают аномалии, они консультируются с патологоанатомом, который является врачом, который может поставить клинический диагноз.

    Цитотехнологи играют жизненно важную роль в спасении человеческих жизней.При раннем обнаружении аномалий лечение пациента можно начать раньше, что обычно увеличивает шансы на успешное лечение.

    Рисунок 3.5. Эти клетки шейки матки, осмотренные под световым микроскопом, были получены из мазка Папаниколау. Нормальные клетки слева. Клетки справа заражены вирусом папилломы человека.

    Микроскопы, которыми мы пользуемся сегодня, намного сложнее тех, что использовались в 1600-х годах Антонием ван Левенгуком, голландским лавочником, обладавшим большим мастерством в изготовлении линз.Несмотря на ограничения своих теперь уже древних линз, ван Левенгук наблюдал за движениями протистов (разновидность одноклеточных организмов) и сперматозоидов, которых он коллективно назвал «анималькулами».

    В публикации 1665 года под названием Micrographia ученый-экспериментатор Роберт Гук ввел термин «клетка» (от латинского cella , что означает «маленькая комната») для коробчатых структур, которые он наблюдал, рассматривая пробковую ткань через линзу. В 1670-х годах ван Левенгук открыл бактерии и простейшие.Более поздние достижения в области линз и конструкции микроскопов позволили другим ученым увидеть различные компоненты внутри клеток.

    К концу 1830-х годов ботаник Матиас Шлейден и зоолог Теодор Шванн, изучая ткани, предложили единую клеточную теорию , в которой утверждается, что все живые существа состоят из одной или нескольких клеток, что клетка является основной единицей жизни и что все новые клетки возникают из существующих клеток. Эти принципы остаются в силе и сегодня.

    Клетка — наименьшая единица жизни.Большинство клеток настолько малы, что их невозможно увидеть невооруженным глазом. Поэтому ученые должны использовать микроскопы для изучения клеток. Электронные микроскопы обеспечивают более высокое увеличение, более высокое разрешение и больше деталей, чем световые микроскопы. Единая клеточная теория утверждает, что все организмы состоят из одной или нескольких клеток, клетка является основной единицей жизни, а новые клетки возникают из существующих клеток.

    микроскоп : прибор, увеличивающий объект

    единая клеточная теория : биологическая концепция, утверждающая, что все организмы состоят из одной или нескольких клеток, клетка является основной единицей жизни, а новые клетки возникают из существующих клеток

    Атрибуция СМИ

    • Рис. 3.3 путем модификации работы CDC, Института патологии вооруженных сил, Чарльза Н. Фармера © Public Domain
    • Рисунок 3.4 модификация работы Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH; данные масштабной линейки от Мэтта Рассела
    • Рисунок 3.5 модификация работы Эда Усмана; данные масштабной линейки от Мэтта Рассела © CC BY-SA (Attribution ShareAlike)

    Пристальный взгляд на увеличение

    Многие работники абразивно-струйной промышленности полагаются на визуальную оценку без посторонней помощи для получения информации.Такие задачи, как определение уровня чистоты поверхности как Sa2,5 (NACE 2 или SP-10) при осмотре, требуется выполнять невооруженным глазом по включенной формулировке, «при осмотре без увеличения». Иногда это называют как «вид без посторонней помощи». Часто взгляд без посторонней помощи может быть обманчивым.

    » SSPC-SP5 / NACE 1 Пескоструйная очистка белого металла при осмотре без увеличения поверхность должна быть очищена от всех видимых масел, жиров, пыли, грязи, прокатной окалины, ржавчины, покрытия, оксидов, продуктов коррозии и другие посторонние предметы.

    Несмотря на то, что существует несколько способов удаления старой краски и мусора при подготовке поверхности к нанесению покрытия, все они должны соответствовать требованиям объекта или владельца актива. Спецификации часто требуют, чтобы металлические части актива были очищены в соответствии со стандартом, таким как «струйная очистка белого металла» или «струйная очистка щеткой». Многие организации по стандартизации подготовки поверхности (NACE, SSPC и т. д.) используют оговорку о «невооруженном взгляде» как часть своего стандарта чистоты поверхности. Это означает, что никакое увеличение нельзя использовать для определения того, достигла ли поверхность состояния «струйной очистки белого металла».

    Эта мера «невооруженного взгляда» добавлена ​​по нескольким причинам, одна из которых связана с трудностью различения ржавой пыли, оставшейся от профилирующих абразивов, и ржавчины, которая все еще остается частью поверхности. Обычные абразивы для профилирования, такие как угольный шлак, гранат и песок, часто оставляют на поверхности измельченные микроскопические частицы ржавчины. Как правило, после проведения взрывных работ струйный аппарат продувает поверхность, чтобы удалить свободные частицы, оставшиеся на поверхности.К сожалению, рыхлые, окисленные металлические частицы все еще могут оставаться в укромных уголках вновь созданного профиля поверхности. Поскольку все покрытия, наносимые влажным способом, представляют собой проницаемые мембраны, вода в конечном итоге проникает в эти коррозионные клетки, создавая карманы и приводя к разрушению покрытия.

    Абразивная заделка — еще один фактор, который следует учитывать. При струйной очистке поверхности абразивы могут застрять в металлической поверхности. Эта заделка улавливает старое покрытие и коррозию между обработанным металлом и новым покрытием при его нанесении.Увеличение может помочь показать скорость заделки на наметанной поверхности. Некоторые абразивы, такие как угольный шлак, содержат частицы, которые могут вызвать коррозию и вздутие покрытия.

    Кроме того, при увеличении можно обнаружить, что профили гораздо менее однородны, чем кажутся невооруженным глазом. Выемки и другие дефекты шероховатости поверхности, сделанные ручным инструментом и стальной крошкой, становятся заметными при увеличении. В идеале металлическая поверхность, очищенная профилирующими абразивами, должна иметь пики и впадины очень одинаковой высоты и глубины по всей поверхности, что позволяет равномерно наносить покрытия.

    Некоторые из этих проблем «невооруженного взгляда» начинают учитываться составителями спецификаций покрытий. Некоторые составители спецификаций проектов отмечают в своих спецификациях, что поверхность должна быть проанализирована во время осмотра с использованием вспомогательных средств увеличения для обеспечения чистоты и согласованности профиля.

    При тестировании только что очищенной поверхности в соответствии со Стандартной практикой ASTM E1216 — 11 (2016) для отбора проб на загрязнение твердыми частицами с помощью Tape Lift, металл, подвергнутый пескоструйной очистке и профилированный с помощью Sponge-Jet, как правило, не содержит больше мелкой пыли и твердых частиц, чем любой другой сухой абразив. взрывной метод.Кроме того, тесты на обнаружение хлоридов постоянно показывают, что абразивы Sponge Media очищают поверхность как от видимых, так и от невидимых загрязнений.

    При анализе поверхности с увеличением практически не остается сомнений в чистоте поверхности. Чистая поверхность обеспечивает более длительный срок службы покрытия и наилучшие эксплуатационные характеристики покрытия.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.