Polarize bir ışık mikroskobunda, polarize ışık bir tür çift kırılmalı malzemeden geçirilir ve daha sonra yüksek kontrastlı bir görüntü oluşturmak için ikinci bir polarizasyon filtresi kullanılarak toplanır. Bu teknik tıp, temel biyoloji, endüstri ve kaya minerallerinin incelenmesi gibi birçok alanda uygulanmaktadır. Bu yazıda polarize ışık mikroskobunun uygulandığı alanlar hakkında bilgiler yer almaktadır.
İçindekiler
Polarize ışık mikroskobu nedir?
Polarize ışık mikroskobu, optik olarak anizotropik karakterlerinden dolayı öncelikle görünür örneklerin gözlemlenmesi ve görüntülenmesi için tasarlanmıştır. Bu görevi yerine getirmek için mikroskop, hem numunenin üzerindeki bir konumda ışık yoluna yerleştirilmiş bir polarizör hem de objektif arka açıklığı ile gözlem tüpleri veya kamera portu arasındaki optik yola yerleştirilmiş bir analizör ile donatılmalıdır. Görüntü kontrastı, her biri karşılıklı ortogonal düzlemlerde polarize olan iki farklı dalga bileşeni üretmek için polarize ışığın çift kırılmalı (veya çift kırılmalı) bir numune ile etkileşiminden kaynaklanır.
Bu bileşenlerin hızları, normal ve anormal dalga cepheleri arasında değişir ve numune boyunca yayılma yönüne göre değişir. Numuneden çıktıktan sonra hafif bileşenler faz dışıdır, ancak analiz cihazından geçerken yapıcı ve yıkıcı girişim ile birleşirler. Bu kavramlar, varsayımsal bir çift kırılma örneği tarafından üretilen dalga cephesi alanı için özetlenmiştir. Ek olarak, modern bir polarize ışık mikroskobunun önemli optik ve mekanik bileşenleri Şekil 1’de gösterilmektedir.
Polarize ışık mikroskobu, parlak alan aydınlatmasına benzer şekilde, farklı kırılma indislerine sahip mineraller arasındaki absorpsiyon rengi ve optik yol sınırları hakkında bilgi sağlayabilir, ancak teknik aynı zamanda izotropik ve anizotropik malzemeleri ayırt edebilir. Ayrıca kontrast arttırıcı
Bu teknik, anizotropinin optik özelliklerinden yararlanır ve tanımlama ve teşhis amaçları için paha biçilmez olan malzemelerin yapısı ve bileşimi hakkında ayrıntılı bilgiler ortaya çıkarır.
Farklı gazlar ve sıvılar, sıkıştırılmamış kaplar ve kübik kristaller içeren izotropik malzemeler, her yönden bakıldığında aynı optik özellikleri gösterir. Bu malzemelerin yalnızca bir kırılma indisi vardır ve içlerinden geçen ışığın titreşim yönü üzerinde herhangi bir kısıtlama yoktur. Buna karşılık, tüm katıların yüzde 90’ını oluşturan anizotropik malzemeler, kristalografik eksenler kullanılarak gelen ışığın yönüne göre değişen optik özelliklere sahiptir. Hem malzemeden geçen ışığın yayılma yönüne hem de titreşim düzleminin koordinatlarına bağlı olarak bir dizi kırılma indeksi gösterir.
Daha da önemlisi, anizotropik malzemeler ışın ayırıcılar gibi davranır ve ışık ışınlarını iki ortogonal bileşene böler. Bir polarize mikroskopi tekniği, anizotropik malzemeler hakkında bilgi elde etmek için aynı optik yol boyunca yeniden birleşirken bölünmüş ışık huzmelerinin girişiminden yararlanır.
Tıbbi uygulamalarda kullanım
gut teşhisi
Gut, eklemlerin sinoviyal sıvısında iltihaplanma ve ağrıya neden olan ürat kristallerinin birikmesinden kaynaklanır. Gut hastalığını teşhis etmek için sinoviyal sıvıyı incelemek için polarize mikroskopi kullanılır. Gut hastalığına neden olan ürat kristalleri uzun negatif optik özelliklere sahipken, gut hastalığına neden olan pirofosforik asitler pozitif optik özelliklere sahiptir. Kristal yönelimindeki ve girişim rengindeki bu farklılıklar, bu kristalleri karakterize etmek için polarize bir ışık mikroskobunda kullanılır.
Amiloid protein tahlili
Amiloid proteinleri, proteinlerin hücrelerde birikmesine neden olan anormal metabolizmasıyla oluşur. Bu proteinler dalak, karaciğer, böbrekler, beyin ve diğerleri gibi farklı organlarda birikebilir. Bu agregalar normal hücrelerde gözlenmez. Bu amiloid yapılar polarize ışık kullanılarak görüntülenebilir. Amiloid proteinlerinin varlığı, polarize bir ışık mikroskobunda açık yeşil bir rengin ortaya çıkmasıyla saptanır.
Temel biyolojideki uygulamalar
Polarize ışık mikroskobu, dişler, çizgili kemik, kas dokusu, nöronlar, iğcikler ve aktomiosin lifleri dahil olmak üzere vücuttaki birçok çift kırılmalı veya çift kırılmalı yapıyı görselleştirmek için kullanılır. Bu yapılar, bir boya eklenerek büyük kontrastla görselleştirilebilir; Ancak bunlar canlı yapılar olduğu için bu adım hücre ölümüne neden olur. Bu nedenle, bu teknik, bu dokular ve hücreler için non-invaziv, yüksek kontrastlı bir görüntüleme yöntemi sağlar. Polarize ışık mikroskobu kontrast madde veya boya gerektirmez, ameliyatsız yapılabilir ve yüksek kontrastlı görüntüler üretir.
Kayaların incelenmesi
Polarize ışık mikroskobu, kaya yapılarını ve bunların optik özelliklerini incelemek için kullanılabilir. Bu yöntem ayrıca kayalardaki mineralleri tanımlamak için de kullanılabilir. Bunun için iki yöntem kullanılır.
Polarize mikroskopi: Bu yöntemde, ince bir kaya parçasını kesmek için bir kaya kesici kullanılır. Bir tarafı parlatılır ve numune bir yapıştırıcı kullanılarak bir cam slayta sabitlenir. Daha sonra diğer taraf da verniklenir ve cama balsamla yapıştırılır.
Daldırma yöntemi: Bu yöntemde, kayalar ince bir toz halinde öğütülür ve ardından bir cam slayt üzerine serpilir. Toz, bir daldırma sıvısı ile çevrelenir ve ardından bir kapak eklenir. Ancak bu yöntemde kaya yapısı bozulur. Avantajı, ince kaya kesitlerinin hazırlanmasını gerektirmemesidir.
endüstrideki uygulamalar
Sıvı Kristaller: Sıvı kristaller, sıvılar ve katılar arasında özelliklere sahip olan malzemelerdir. Polarize mikroskoplar, sıvı kristallerdeki karakteristik optik modelleri ve faz kusurlarını tespit etmek için kullanılır. Bir kristalin pozitif mi yoksa negatif mi olduğunu görsel olarak belirlemek için de kullanılabilirler. Sıvı kristal gecikmesi, polarizasyon mikroskopları kullanılarak da ölçülebilir.
Makromoleküler Malzemeler: Küreler, makromoleküler kristaller adı verilen bir sınıfa ait şeffaf, bikonveks, küresel şekilli malzemelerdir. Polarize mikroskoplar, mukavemet ve şeffaflığı belirleyen yoğunluk ve hacimlerini belirlemek için kullanılabilir.
Gıda kimyasalları: Tereyağı ve krema emülsiyonlarını karakterize etmek için polarize mikroskoplar kullanılabilir çünkü optik kontrastları vardır. Böylece, emülsiyon koşullarındaki herhangi bir sapma veya safsızlıklar bu yöntem kullanılarak tespit edilebilir.
Cam ve seramik: Polarize mikroskopi, renk, şekil, kırılma indisi ve kristal kapanımlarını belirleyerek cam ve seramiğin kalitesini ve kusurlarını belirlemek için kullanılabilir.
Mineraller: Mineraller, parlatılmış bir metal numunesi üzerinde polarizasyon mikroskobu kullanılarak bileşim, yüzey inklüzyonları ve özellikleri açısından incelenebilir.
Özet olarak, polarize mikroskopi, farklı numunelerin bileşimi ve 3 boyutlu yapısı hakkında zengin bilgiler sağlar. Kapsamı neredeyse sınırsız olan bu teknoloji, bir numunenin oluşum sırasında maruz kaldığı termal geçmiş, basınçlar ve gerinimler hakkında bilgi sağlayabilir. İmalat ve araştırma için kullanışlı olan polarize mikroskopi, başka hiçbir teknolojide bulunmayan bilgileri sağlayabilen nispeten ucuz ve erişilebilir bir araştırma ve kalite kontrol aracıdır.
kaynak:
www.microscopyu.com/…/polarized-light-microscopy www.frankshospitalworkshop.com/…/…ing%20Microscope%20Reference.pdf
http://www.physicsclassroom.com/class/light/Lesson-1/Polarizasyon)
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]