광학 현미경 (Light microscopy)

광학 현미경 (Light microscopy)

 

 

광학 현미경은 가시광선을 사용하여 표본을 조명하고 이미지화하는 모든 현미경이다. 여기에는 모든 파장으로 구성된 백색광과 형광 현미경에 사용되는 특정 파장의 빛이 포함된다. 일반적으로 사람들이 광학현미경을 언급할 때 형광현미경은 물론 빛을 사용하지만 비형광현미경을 말한다.

 

광학 현미경의 가장 일반적이고 일반적인 형태는 명시야 현미경 (brightfield microscopy)으로 빛이 표본을 직접 통과하거나 표본에서 반사된다. 대부분의 세포와 조직은 수분 함량이 높기 때문에 투명하다. 자연적으로 착색되거나 인공적으로 염색되지 않는 한, 명시야 현미경을 사용하여 뚜렷한 구조를 구별하기 어렵다. 따라서 다양한 조직학적 절차가 다양한 현미경 구조 간의 대비를 향상시키기 위해 표본을 보존하고 염색하기 위해 개발되었다. 그러나 이러한 절차의 대부분은 표본을 보존하기 위해 세포를 사멸시키는 결과를 가져온다.

 

많은 실험에서 보존된 세포로 작업하는 것은 문제가 되지 않는다. 그러나 연구자가 세포 배양 실험에서와 같이 보존되지 않은 살아있는 세포 또는 조직을 확대하고자 할 때 표본을 죽이지 않고 대조를 제공해야 한다. 따라서 특수 염료를 사용하지 않고도 식별 가능한 세부 사항이 눈에 잘 띄도록 빛을 조작하여 대비를 향상시키는 방법이 개발되었다.

 

세포 내 밀도의 변화는 다른 영역이 빛을 산란시키는 방식에 미세한 차이를 유발한다. 따라서 다른 세포 구조는 굴절률이 다르다. 위상차 현미경 (Phase-contrast microscopy)은 이러한 미세한 차이를 이용하여 쉽게 볼 수 있는 고대비로 더 큰 강도 차이로 증폭한다. 이 형태의 현미경은 많은 세부 사항을 보기 위해 표본을 특별히 처리할 필요가 없기 때문에 위상차를 사용하여 배양된 세포를 검사하는 경우가 많다. 암시야(Darkfield 또는 어두운 배경) 현미경은 측면에서 향하는 비스듬한 광선을 사용하여 표본을 조명하여 산란된 빛만 대물 렌즈에 들어가도록 한다. 표본의 대부분의 영역 (ex. 세포질)은 많은 빛을 산란하지 않아 어둡게 보이는 반면, 많은 양의 빛을 산란하는 고굴절성 소기관은 밝게 나타난다. Nomarski 현미경이라고도 하는 DIC (Differential Interference Contrast) 현미경은 세포 구조의 광산란 특성 변화를 과장하여 구조 주변의 가장자리를 강조하여 질감 있는 3차원 모양을 만든다. 다양한 형태의 광학 현미경을 사용하여 볼 때 단일 세포의 다양한 모양을 보여준다.

 

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780128005118000058

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