Mikroskop

Mikroskop ⓘ

Mikroskop (Yunanca: μικρός mikrós, "küçük"; σκοπεῖν skopeîn, "görüntü"), çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük cisimlerin birkaç çeşit mercek yardımıyla büyütülerek görüntüsünün incelenmesini sağlayan bir alettir. Öncelikle adından da anlaşılacağı üzere, mikro, yani çok küçük hücrelerin incelenmesinin yanı sıra, sanayi, menakür, genetik, jeoloji, arkeoloji ve kriminalistik alanında da büyük hizmetler görmektedir. ⓘ

Mikroskobu, ilk önce Hollandalı Zacharias Janssen'in, 1590 dolaylarında bir teleskobu tadil etmek suretiyle meydana getirdiği kabul edilmektedir. Ancak bu sıralarda başka Hollandalı, Alman, İngiliz ve İtalyan bilginleri de, mercek sistemi tersine çevrilmiş bir teleskobun, cisimleri büyütmek için kullanılabileceğinin farkına varmışlardır. ⓘ

Nitekim dünyanın güneş etrafında döndüğünü açıkladığı için, engizisyon işkencesine tâbi tutulan ve dünyayı güneş etrafında döndüğünü iddia etmekten vazgeçmesi şartıyla Papa tarafından serbest bırakılan meşhur İtalyan bilgini Galilei Galileo (1564-1642) iki mercek kullanarak bazı tecrübelerde bulunmuştu. Bugünkü mikroskobun ana prensiplerini ise 17. asırda Hollandalı Anton van Leeuwenhoek ve İngiliz Robert Hooke bulmuşlardır. ⓘ

İnsan gözü doğal bir mikroskoptur. Uzaktaki cisimler ufak gözükürler. Cisimler yaklaştıkça teferruatı daha iyi seçilmeye başlanır. Göz, sonsuz bir uyum özelliğine sahip olsaydı mikroskoba ihtiyaç olmazdı. ⓘ

Genel olarak mikroskop iki büyük kısma ayrılarak incelenir: mekanik kısım ve optik kısım. ⓘ

Tarihçe

Musée des Arts et Métiers, Paris'ten 18. yüzyıl mikroskopları ⓘ

Merceklere benzeyen nesnelerin geçmişi 4.000 yıl öncesine dayansa ve su dolu kürelerin optik özelliklerine dair Yunan kayıtları (MÖ 5. yüzyıl) ve ardından optik üzerine yüzyıllar süren yazılar bulunsa da, basit mikroskopların (büyüteçler) bilinen en eski kullanımı 13. yüzyılda gözlüklerde merceklerin yaygın olarak kullanılmasına dayanmaktadır. Numuneye yakın bir objektif merceği ile gerçek bir görüntüyü görüntülemek için bir göz merceğini birleştiren bileşik mikroskopların bilinen en eski örnekleri 1620 civarında Avrupa'da ortaya çıkmıştır. Yıllar boyunca birçok iddia ortaya atılmış olsa da mucidi bilinmemektedir. Bunlardan bazıları Hollanda'daki gözlük yapım merkezleri etrafında dönmektedir. 1590 yılında Zacharias Janssen (oğlu tarafından ortaya atılan iddia) ya da Zacharias'ın babası Hans Martens ya da her ikisi tarafından icat edildiği iddiaları, komşuları ve rakip gözlük yapımcısı Hans Lippershey (1608 yılında ilk teleskop patenti için başvurmuştur) tarafından icat edildiği iddiaları ve 1619 yılında Londra'da bir versiyonu olduğu belirtilen gurbetçi Cornelis Drebbel tarafından icat edildiği iddiaları. Galileo Galilei (bazen bileşik mikroskobun mucidi olarak da anılır) 1610'dan sonra küçük nesneleri görüntülemek için teleskobunu yakın odaklayabileceğini keşfetmiş ve 1624'te Roma'da sergilenen Drebbel tarafından yapılmış bir bileşik mikroskop gördükten sonra kendi geliştirilmiş versiyonunu inşa etmiş gibi görünmektedir. Giovanni Faber, Galileo'nun 1625'te Accademia dei Lincei'ye sunduğu bileşik mikroskoba mikroskop adını verdi (Galileo buna occhiolino 'küçük göz' adını vermişti). ⓘ

Modern ışık mikroskoplarının yükselişi

Carl Zeiss binoküler bileşik mikroskop, 1914 ⓘ

Mikroskop kullanımına dayanan organik dokuların mikroskobik anatomisine ilişkin ilk ayrıntılı açıklama 1644 yılına kadar Giambattista Odierna'nın L'occhio della mosca ya da Sinek Gözü adlı eserinde yer almamıştır. ⓘ

Mikroskop, İtalya, Hollanda ve İngiltere'deki doğa bilimcilerin biyoloji çalışmak için kullanmaya başladığı 1660'lı ve 1670'li yıllara kadar hala büyük ölçüde bir yenilikti. Bazı biyoloji tarihçileri tarafından histolojinin babası olarak adlandırılan İtalyan bilim adamı Marcello Malpighi, biyolojik yapıların analizine akciğerlerle başladı. Robert Hooke'un Micrographia adlı eserinin 1665 yılında yayınlanması, büyük ölçüde etkileyici çizimleri nedeniyle büyük bir etki yarattı. Önemli bir katkı, basit bir tek mercekli mikroskop kullanarak 300 kata kadar büyütme elde eden Antonie van Leeuwenhoek'tan geldi. Çok küçük bir cam merceği, birbirine perçinlenmiş iki metal plakadaki deliklerin arasına sıkıştırdı ve numuneyi monte etmek için ayarlanabilir bir vida iğnesi taktı. Daha sonra Van Leeuwenhoek, kırmızı kan hücrelerini (Jan Swammerdam'dan sonra) ve spermatozoayı yeniden keşfetti ve biyolojik alt yapıyı görüntülemek için mikroskop kullanımının yaygınlaşmasına yardımcı oldu. 9 Ekim 1676'da van Leeuwenhoek mikro-organizmaların keşfini bildirdi. ⓘ

Bir ışık mikroskobunun performansı, ışığı numuneye odaklamak için kondansatör lens sisteminin ve numuneden gelen ışığı yakalamak ve bir görüntü oluşturmak için objektif lensin kalitesine ve doğru kullanımına bağlıdır. Bu prensip 19. yüzyılın sonlarından 20. yüzyılın başlarına kadar tam olarak takdir edilip geliştirilinceye ve ışık kaynağı olarak elektrik lambaları bulununcaya kadar ilk aletler sınırlıydı. 1893 yılında August Köhler, ışık mikroskobu için teorik çözünürlük sınırlarına ulaşmanın merkezinde yer alan önemli bir örnek aydınlatma prensibi olan Köhler aydınlatmasını geliştirdi. Bu örnek aydınlatma yöntemi, eşit aydınlatma sağlar ve ilk örnek aydınlatma tekniklerinin getirdiği sınırlı kontrast ve çözünürlüğün üstesinden gelir. Örnek aydınlatmasındaki diğer gelişmeler, 1953 yılında Frits Zernike tarafından faz kontrastının ve 1955 yılında Georges Nomarski tarafından diferansiyel girişim kontrastı aydınlatmasının keşfedilmesiyle ortaya çıkmıştır; her ikisi de boyanmamış, şeffaf örneklerin görüntülenmesine olanak tanımaktadır. ⓘ

Elektron mikroskopları

Ernst Ruska tarafından 1933 yılında inşa edilen elektron mikroskobu ⓘ

20. yüzyılın başlarında ışık mikroskobuna önemli bir alternatif geliştirildi; görüntü oluşturmak için ışık yerine elektron demeti kullanan bir alet. Alman fizikçi Ernst Ruska, elektrik mühendisi Max Knoll ile birlikte çalışarak 1931 yılında ilk prototip elektron mikroskobu olan transmisyon elektron mikroskobunu (TEM) geliştirdi. Transmisyon elektron mikroskobu optik mikroskoba benzer prensiplerle çalışır ancak ışık yerine elektronları ve cam mercekler yerine elektromıknatısları kullanır. Işık yerine elektronların kullanılması çok daha yüksek çözünürlük sağlar. ⓘ

Transmisyon elektron mikroskobunun geliştirilmesini, 1935 yılında Max Knoll tarafından taramalı elektron mikroskobunun geliştirilmesi takip etmiştir. TEM'ler İkinci Dünya Savaşı'ndan önce araştırma için kullanılıyor ve sonrasında popüler hale geliyor olsa da SEM 1965 yılına kadar ticari olarak mevcut değildi. ⓘ

Transmisyon elektron mikroskopları İkinci Dünya Savaşı'nın ardından popüler hale gelmiştir. Siemens'te çalışan Ernst Ruska ilk ticari transmisyon elektron mikroskobunu geliştirdi ve 1950'lerde elektron mikroskobu üzerine büyük bilimsel konferanslar düzenlenmeye başladı. 1965 yılında ilk ticari taramalı elektron mikroskobu Profesör Sir Charles Oatley ve lisansüstü öğrencisi Gary Stewart tarafından geliştirildi ve Cambridge Instrument Company tarafından "Stereoscan" olarak pazarlandı. ⓘ

Elektron mikroskobu kullanımıyla ilgili olarak yapılan en son keşiflerden biri, bir virüsün tanımlanabilmesidir. Bu mikroskop küçük organellerin görünür, net bir görüntüsünü ürettiğinden, elektron mikroskobunda virüsü veya zararlı hücreleri görmek için reaktiflere ihtiyaç yoktur, bu da patojenleri tespit etmek için daha etkili bir yol sağlar. ⓘ

Taramalı prob mikroskopları

Gerd Binnig ve Heinrich Rohrer 1981'den 1983'e kadar kuantum tünelleme olgusunu incelemek üzere İsviçre'nin Zürih kentindeki IBM'de çalıştılar. Kuantum tünelleme teorisinden yola çıkarak, bir sonda ile bir numunenin yüzeyi arasında değiş tokuş edilen çok küçük kuvvetleri okuyan pratik bir alet, bir taramalı sonda mikroskobu yarattılar. Prob yüzeye o kadar yaklaşır ki elektronlar prob ve numune arasında sürekli olarak akabilir ve yüzeyden proba doğru bir akım oluşturur. Mikroskop, altta yatan teorik açıklamaların karmaşık doğası nedeniyle başlangıçta iyi karşılanmadı. 1984 yılında Jerry Tersoff ve D.R. Hamann, AT&T'nin Murray Hill, New Jersey'deki Bell Laboratuarlarında çalışırken, teoriyi cihazla elde edilen deneysel sonuçlara bağlayan makaleler yayınlamaya başladılar. Bunu 1985 yılında çalışan ticari aletler ve 1986 yılında Gerd Binnig, Quate ve Gerber'in atomik kuvvet mikroskobunu icat etmeleri ve ardından Binnig ve Rohrer'in SPM için Nobel Fizik Ödülü almaları izledi. ⓘ

Ultra ince probları ve uçları işleme yeteneği geliştikçe yeni tarama probu mikroskobu türleri geliştirilmeye devam etmiştir. ⓘ

Floresan mikroskoplar

Objektif lenslerinin üzerinde filtre küp tareti bulunan floresan mikroskobu, bir kamera ile birlikte. ⓘ

Işık mikroskobundaki en son gelişmeler büyük ölçüde biyolojide floresan mikroskobunun yükselişine odaklanmaktadır. Yirminci yüzyılın son on yıllarında, özellikle de post-genomik çağda, hücresel yapıların floresanla boyanması için birçok teknik geliştirilmiştir. Ana teknik grupları, belirli hücre yapılarının hedefe yönelik kimyasal boyanmasını, örneğin DNA'yı etiketlemek için kimyasal bileşik DAPI'yi, floresan raportörlere konjuge edilmiş antikorların kullanımını içerir, bkz. immünofloresan ve yeşil floresan protein gibi floresan proteinler. Bu teknikler, hem canlı hem de sabit örneklerde hücre yapısının moleküler düzeyde analizi için bu farklı floroforları kullanır. ⓘ

Floresan mikroskobunun yükselişi, önemli bir modern mikroskop tasarımı olan konfokal mikroskobun geliştirilmesini sağlamıştır. Prensibin patenti 1957 yılında Marvin Minsky tarafından alınmış olsa da lazer teknolojisi tekniğin pratik uygulamasını sınırlamıştır. Thomas ve Christoph Cremer'in ilk pratik konfokal lazer tarama mikroskobunu geliştirmesi 1978'i buldu ve teknik 1980'ler boyunca hızla popülerlik kazandı. ⓘ

Süper çözünürlüklü mikroskoplar

Optik mikroskop teknikleriyle ilgili mevcut araştırmaların çoğu (21. yüzyılın başlarında) floresanla işaretlenmiş örneklerin süper çözünürlük analizinin geliştirilmesine odaklanmıştır. Yapılandırılmış aydınlatma çözünürlüğü yaklaşık iki ila dört kat artırabilir ve uyarılmış emisyon tükenmesi (STED) mikroskopisi gibi teknikler elektron mikroskoplarının çözünürlüğüne yaklaşmaktadır. Bunun nedeni, kırınım sınırının ışıktan veya uyarımdan kaynaklanmasıdır; bu da çözünürlüğün süper doygun hale gelmesi için iki katına çıkarılmasını gerektirir. Stefan Hell, tek moleküllü görselleştirme için floresan mikroskobunu uyarlayan Eric Betzig ve William Moerner ile birlikte STED tekniğini geliştirdiği için 2014 Nobel Kimya Ödülü'ne layık görülmüştür. ⓘ

X-ışını mikroskopları

X-ışını mikroskopları, nesneleri görüntülemek için genellikle yumuşak X-ışını bandında elektromanyetik radyasyon kullanan cihazlardır. 1970'lerin başında X-ışını lens optiklerindeki teknolojik gelişmeler, bu cihazı uygulanabilir bir görüntüleme seçeneği haline getirmiştir. Genellikle tomografide (bkz. mikro bilgisayarlı tomografi), kimyasal olarak sabitlenmemiş biyolojik malzemeler de dahil olmak üzere nesnelerin üç boyutlu görüntülerini üretmek için kullanılırlar. Şu anda daha büyük nüfuz gücüne sahip sert X-ışınları için optikleri geliştirmek üzere araştırmalar yapılmaktadır. ⓘ

Türleri

Işın yollarının prensipleri ile gösterilen mikroskop türleri ⓘ

Optik, transmisyon (TEM) ve aberasyon düzeltmeli elektron mikroskopları (ACTEM) ile elde edilen uzamsal çözünürlüğün gelişimi. ⓘ

Mikroskoplar birkaç farklı sınıfa ayrılabilir. Bir gruplandırma, görüntüyü oluşturmak için numune ile etkileşime giren şeye, yani ışık veya fotonlara (optik mikroskoplar), elektronlara (elektron mikroskopları) veya bir proba (taramalı prob mikroskopları) dayanmaktadır. Alternatif olarak mikroskoplar, numuneyi bir tarama noktası aracılığıyla analiz edip etmediklerine (konfokal optik mikroskoplar, taramalı elektron mikroskopları ve taramalı prob mikroskopları) veya numuneyi tek seferde analiz edip etmediklerine (geniş alan optik mikroskopları ve transmisyon elektron mikroskopları) göre sınıflandırılabilir. ⓘ

Geniş alan optik mikroskopları ve transmisyon elektron mikroskoplarının her ikisi de numuneden geçen veya numune tarafından yansıtılan bir dalganın geçişiyle oluşan görüntüyü büyütmek için mercek teorisini (ışık mikroskopları için optikler ve elektron mikroskopları için elektromıknatıs mercekler) kullanır. Kullanılan dalgalar elektromanyetik (optik mikroskoplarda) veya elektron ışınlarıdır (elektron mikroskoplarında). Bu mikroskoplardaki çözünürlük, numuneyi görüntülemek için kullanılan radyasyonun dalga boyu ile sınırlıdır; daha kısa dalga boyları daha yüksek çözünürlüğe izin verir. ⓘ

Konfokal mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu gibi taramalı optik ve elektron mikroskopları, bir ışık veya elektron noktasını numuneye odaklamak için lensler kullanır ve ardından numune ile etkileşime giren ışın tarafından üretilen sinyalleri analiz eder. Nokta daha sonra dikdörtgen bir bölgeyi analiz etmek için numune üzerinde taranır. Görüntünün büyütülmesi, fiziksel olarak küçük bir numune alanının taranmasından elde edilen verilerin nispeten büyük bir ekranda görüntülenmesiyle sağlanır. Bu mikroskoplar geniş alan optik, prob ve elektron mikroskopları ile aynı çözünürlük sınırına sahiptir. ⓘ

Taramalı prob mikroskopları da numunedeki tek bir noktayı analiz eder ve ardından bir görüntü oluşturmak için probu dikdörtgen bir numune bölgesi üzerinde tarar. Bu mikroskoplar görüntüleme için elektromanyetik veya elektron radyasyonu kullanmadığından, yukarıda açıklanan optik ve elektron mikroskopları ile aynı çözünürlük sınırına tabi değildir. ⓘ

Optik mikroskoplar

En yaygın mikroskop türü (ve ilk icat edilen) optik mikroskoptur. Bu, odak düzlemine yerleştirilen bir numunenin büyütülmüş görüntüsünü üreten bir veya daha fazla mercek içeren optik bir alettir. Optik mikroskoplar, ışığı göze veya başka bir ışık dedektörüne odaklamak için kırıcı cama (bazen plastik veya kuvars) sahiptir. Ayna tabanlı optik mikroskoplar da aynı şekilde çalışır. Bir ışık mikroskobunun tipik büyütmesi, görünür aralıktaki ışık varsayıldığında, yaklaşık 0,250 mikrometre veya 250 nanometre teorik çözünürlük sınırı ile 1.250 × 'ye kadardır. Bu da pratik büyütmeyi ~1.500× ile sınırlar. Özel teknikler (örneğin, taramalı konfokal mikroskopi, Vertico SMI) bu büyütmeyi aşabilir ancak çözünürlük kırınımla sınırlıdır. Ultraviyole gibi daha kısa ışık dalga boylarının kullanılması, yakın alan taramalı optik mikroskop gibi cihazlar gibi optik mikroskobun uzamsal çözünürlüğünü iyileştirmenin bir yoludur. ⓘ

Sarfus, standart bir optik mikroskobun hassasiyetini, nanometrik filmleri (0,3 nanometreye kadar) ve izole nano nesneleri (2 nm çapa kadar) doğrudan görselleştirmenin mümkün olduğu bir noktaya kadar artıran yeni bir optik tekniktir. Teknik, çapraz polarize yansıtılmış ışık mikroskobu için yansıtmayan alt tabakaların kullanımına dayanmaktadır. ⓘ

Ultraviyole ışık, mikroskobik özelliklerin çözünürlüğünün yanı sıra göz için şeffaf olan örneklerin görüntülenmesini sağlar. Yakın kızılötesi ışık, silikon bu dalga boyu bölgesinde şeffaf olduğundan, bağlı silikon cihazlara gömülü devreleri görselleştirmek için kullanılabilir. ⓘ

Floresan mikroskopide, ultraviyoleden görünür ışığa kadar birçok dalga boyundaki ışık, örneklerin floresan hale gelmesini sağlamak için kullanılabilir; bu da gözle veya özel olarak hassas kameralarla görüntülemeye olanak tanır.

Faz-kontrast mikroskopi (sağda) ile karşılaştırıldığında tipik aydınlık alan (solda) ile görüntülenen boyanmamış hücreler.

Faz-kontrast mikroskopi, şeffaf bir numuneden geçen ışıktaki küçük faz kaymalarının görüntüde genlik veya kontrast değişikliklerine dönüştürüldüğü bir optik mikroskopi aydınlatma tekniğidir. Faz kontrastı kullanımı lamı görüntülemek için boyama gerektirmez. Bu mikroskop tekniği, canlı hücrelerdeki hücre döngüsünü incelemeyi mümkün kılmıştır. ⓘ

Geleneksel optik mikroskop daha yakın zamanda dijital mikroskoba dönüşmüştür. Nesneyi okülerden doğrudan görüntülemeye ek olarak veya bunun yerine, dijital kamerada kullanılanlara benzer bir sensör türü, daha sonra bir bilgisayar monitöründe görüntülenen bir görüntü elde etmek için kullanılır. Bu sensörler uygulamaya bağlı olarak CMOS veya şarj bağlantılı cihaz (CCD) teknolojisini kullanabilir. ⓘ

Hassas biyolojik örneklerin zarar görmesini önlemek için çok düşük ışık seviyelerine sahip dijital mikroskopi, hassas foton sayan dijital kameralar kullanılarak yapılabilir. Dolaşmış foton çiftleri sağlayan bir ışık kaynağının ışığa en duyarlı örneklerin zarar görme riskini en aza indirebileceği gösterilmiştir. Hayalet görüntülemenin foton seyrek mikroskopiye bu uygulamasında, örnek kızılötesi fotonlarla aydınlatılır ve bunların her biri, foton sayan bir kamera tarafından verimli görüntüleme için görünür banttaki dolaşık bir ortakla uzamsal olarak ilişkilendirilir. ⓘ

Modern transmisyon elektron mikroskobu ⓘ

Elektron

Sitokinez geçiren bölünen bir hücrenin transmisyon elektron mikrografı ⓘ

İki ana elektron mikroskobu türü, transmisyon elektron mikroskopları (TEM'ler) ve taramalı elektron mikroskoplarıdır (SEM'ler). Her ikisinde de yüksek enerjili bir elektron demetini bir numuneye odaklamak için bir dizi elektromanyetik ve elektrostatik lens vardır. Bir TEM'de elektronlar, temel optik mikroskopiye benzer şekilde numunenin içinden geçer. Elektronlar çoğu malzeme tarafından güçlü bir şekilde saçıldığından, bu dikkatli bir numune hazırlığı gerektirir. Elektronların içinden geçebilmesi için numunelerin de çok ince (100 nm'nin altında) olması gerekir. Osmiyum ve ağır metallerle boyanmış hücrelerin enine kesitleri, organel zarlarını ve ribozomlar gibi proteinleri net bir şekilde ortaya çıkarır. 0,1 nm çözünürlük seviyesi ile virüslerin (20 - 300 nm) ve bir DNA sarmalının (2 nm genişliğinde) ayrıntılı görünümleri elde edilebilir. Buna karşılık, SEM, ince bir elektron ışını ile yığın nesnelerin yüzeyini taramak için raster bobinlere sahiptir. Bu nedenle, numunenin mutlaka kesilmesi gerekmez, ancak iletken olmayan numuneler için nanometrik bir metal veya karbon tabakası ile kaplama gerekebilir. SEM, kurumayı önlemek için muhtemelen ince su buharı içinde numunelerin hızlı yüzey görüntülemesine izin verir. ⓘ

Tarama probu

Taramalı prob mikroskoplarının farklı türleri, küçük bir prob bir numune üzerinde tarandığında ve bir numune ile etkileşime girdiğinde ortaya çıkan birçok farklı etkileşim türünden kaynaklanmaktadır. Bu etkileşimler veya modlar, bir karakterizasyon haritası oluşturmak için yüzeydeki konumun fonksiyonu olarak kaydedilebilir veya haritalanabilir. Tarama probu mikroskoplarının en yaygın üç türü atomik kuvvet mikroskopları (AFM), yakın alan taramalı optik mikroskoplar (MSOM veya SNOM, yakın alan taramalı optik mikroskopi) ve taramalı tünelleme mikroskoplarıdır (STM). Bir atomik kuvvet mikroskobu, bir konsol üzerine tutturulmuş, genellikle silikon veya silikon nitrürden ince bir proba sahiptir; prob numunenin yüzeyi üzerinde taranır ve prob ile numunenin yüzeyi arasında bir etkileşime neden olan kuvvetler ölçülür ve haritalanır. Yakın alan taramalı optik mikroskop AFM'ye benzer ancak probu, ışığın geçmesi için genellikle bir açıklığa sahip bir uçla kaplı bir optik fiberdeki bir ışık kaynağından oluşur. Mikroskop, genellikle biyolojik bir numunenin yüzeyinin çok lokalize optik özelliklerini ölçmek için iletilen veya yansıtılan ışığı yakalayabilir. Taramalı tünelleme mikroskopları, tek bir apikal atomu olan metal bir uca sahiptir; uç, içinden akım geçen bir tüpe bağlıdır. Uç, bir tünelleme akımı akana kadar iletken bir numunenin yüzeyi üzerinde taranır; akım, ucun bilgisayar hareketi ile sabit tutulur ve ucun kaydedilen hareketleri ile bir görüntü oluşturulur. ⓘ

Taramalı elektron mikroskobu tarafından görüntülenen yaprak yüzeyi. ⓘ

Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) kullanılarak atomik boyutta görüntüler elde edilerek yüzey çalışmaları yapılmaktadır. Radyasyon malzeme etkileşimleri açısından büyük öneme sahip olan polimerlerin ve ileri teknoloji ürünü süper iletkenlerin yapımı ve karakterizasyon çalışmaları da yapılmaktadır. ⓘ

Diğer türler

Taramalı akustik mikroskoplar, akustik empedanstaki değişimleri ölçmek için ses dalgalarını kullanır. Prensipte Sonar'a benzer şekilde, entegre devrelerde bulunanlar da dahil olmak üzere malzemelerin alt yüzeylerindeki kusurları tespit etmek gibi işler için kullanılırlar. 4 Şubat 2013 tarihinde Avustralyalı mühendisler benzersiz bir hassasiyet sağlayan bir "kuantum mikroskobu" inşa ettiler. ⓘ

Mobil uygulamalar

Mobil uygulama mikroskopları, el feneri etkinleştirildiğinde isteğe bağlı olarak optik mikroskop olarak kullanılabilir. Bununla birlikte, mobil uygulama mikroskoplarının görsel gürültü nedeniyle kullanımı daha zordur, genellikle 40x ile sınırlıdır ve kamera lensinin çözünürlük sınırları vardır. ⓘ

Stereoskopik mikroskoplar

Stereoskopik mikroskoplar ⓘ

Modern stereomikroskop optikal dizaynı. A - Objektif B - Galilean teleskobu (dönen objektifler) C - Zum Kontrol D - İç objektif E - Prizma F - Relay lens G - Taksimatlı objektif H - Mercek ⓘ

Cisimlerin üç boyutlu görüntülerini temin etmek maksadıyla stereoskopik mikroskoplar yapılmıştır. İki mikroskop optik sisteminin bir dürbün şeklinde bir sehpa üstüne montesinden ibarettir. Bu mikroskoplar biyoloji laboratuvarları için elverişlidir. Objeyi inceleyebilme ve disseksiyon yapma imkânı verebilen, iki gözle bakılarak üç boyutlu görüntü sağlanan mikroskoplardır. Bir Carl-Zeiss stereomikroskopta bulunan x6,3 büyütmeli objektif ve x10 büyütmeli oküler ile örneği 63 kez büyüyterek dıştan, total olarak incelemek mümkündür. ⓘ

Polarizasyon mikroskobu

Döner bir tabla ile iki nicol prizma veya iki polarıcı çuhayla donatılmış bir optik mikroskoptur. Tablanın altına yerleştirilen polarıcı nicol, cismin üzerine polarılmış ışık gönderir; analizleyici nicol ise, objektifin biraz üzerine yerleştirilmiştir. Bu iki prizma karşılaştığı zaman, belli bir devrani gücü olan maddelerin veya çift kırılımlı maddelerin bulunduğu bölgeler hariç, mikroskobun alanı karanlık olarak gözükür. Canlı incelemeye uygun olan bu mikroskop hücre ve dokuların bazı kısımlarını polarize ısığa gösterdikleri özel tepkilerden hareketle geliştirilmiştir. Önemli olan polarize bir ışığın bulunması olayıdır. Kaynakla kondansör arasına konulan polarlayıcı levha ışık demetinin ikiye ayrılmasını sağlar. Işık demetlerinden biri objeden diğeri ise kırılarak obje dışından geçer ve tekrar birleşirler. Siller, keratin, kristal, sinir ve kas fibrilleri, nişasta gibi hücre yapıları ve bölünmedeki mitotik yapı gibi birçok moleküler dünleştiricilerin gösterilmesinde görevli mikroskoplardır. ⓘ

Faz kontrast mikroskobu

Genellikle boyanmamış ve canlı hücrelerde çalışılma zorluğundan tercih sebebi olmaktadırlar. Görünen ışığın şeffaf objeden geçişinde, hücre içindeki yapıların ışığı kırma indisleri farkından yararlan ve farklı yapıları ayırt etme prensibinde çalışır. Işık dalagaları canlı hücreyi katederken bir organelle karşılaşır ve yansır. Bunun sonucunda ışık dalgaları hücrelerden ayrı fazlarda veya ayrı zamanlarda çıkarlar. Hava ile temas eden bir ışık dalgası göze gelen görüntüdeki hücre kısımları farklı olarak ayırt edilebilir. Objektif ve kondansör mercekleri amplitüd farklarını orataya koyan optik yüzeyler bulundurduklarından parlaklıkları indirgenir, ışık dalgası örneği katederken bütün noktalarda olan farklılıkları çıkartır ve obje ışık mikroskobunda görülemezken, burada sağlanmış olan kontrastlık sayesinde detaylı incelenebilir. Canlı metaryal, hücre sitoplazması bu mikroskop ile iyi gösterilmektedir. ⓘ

İnterferens mikroskobu

Faz kontras mikroskobunun iyi bir versiyonudur. Aralarında bulunan tek fark ışık demetinin kullanımdan kaynaklanır. Bir ışık demeti örnekten geçerken diğeri ise ışıktan geçemeyen ışık demetidir, değişik bölgelerin farklı yoğunlukları sayesinde kırılma indisleri ile farklılıkları ortaya koyar ve renkli bir görüntü oluşumunu sağlar. Diferansiyel interferens mikroskop: Hücre yüzeyinin daha iyi gösterilmesini sağlar ve benzer bir mikroskoptur. ⓘ

Metalurji mikroskobu

Maden parçaları ışığı geçirmediği için mikroskoba kuvvetli bir ışık kaynağı ilave edilmiştir. Kaynaktan gelen ışık incelenecek cisme çarptırılarak objektife yansıyan ışıklardan inceleme yapılır. ⓘ

Karanlık alan mikroskobu

Tamamı ile saydam olan objelerine incelenmesi amacı ile kullanılır. Karanlık Alanda özel bir kondansör yardımı ile ışıklı bir görüntü oluşturmaktadır. Otradyografide gümüşlenen kısımlerın ayırt edilmesini saglar. Tıpta spiroket gibi bakterilerin ayırdedilmesinde önemli yer tutar. ⓘ

Fluorescens mikroskop

Aydınlanmasında güçlü kaynaklar kullanan (ultra viole ışınlerı yayan, cıva veya xenon yakan ark lambaları) bir mikroskop çeşididir. Bazı modellerinde lazer kullanımıda gözlenen mikroskopta obje ışığı absorbe eden moleküller içeriyosa onu farklı renklerde yayar. İnceleme yapılacak materyalde özel boyalar veözel inceleme işlemleri kullanılır. Parazitoloji ve bakteriolojide önemli yer tutarlar. ⓘ

X-Ray mikroskobu

Işıkların, rastladıkları partiküllerle çarpışmaları sonucu yönlerini değiştirmeleri sonucu merceklerde bir görüntü oluşur ve bu prensipte çalışır. Bu kırınıma uğrayan x ışınları, merceklerin özelliği sayesinde kaynak haline getirerek obje yansıtılır, buradan ince grenli fotoğraf plağına veya ekrana gelen görüntünün yapısal özelliği, konsantrik çizgi ve noktalardan oluşmasıdır. ⓘ

Eş Odaklı Lazer Tarama mikroskobu

Işık kaynağı lazer olan optik mikroskoplarla Scanning Elektron mikroskop arasında bir mikroskop çeşididir. Fluoresens işaretleyicilerle işaretlenen nükleik asit dizileri bu mikroskopla incelenmektedir. ⓘ

Saha emisyon mikroskobu

Metal veya yarı iletkenlerin yüzey görüntülerinden kristal yapılarını incelemek için, saha emisyon mikroskopları kullanılır. Çok yeni bir teknik olan bu mikroskopları elektron ve optik mikroskoplardan ayıran özellik, cisimden ışık veya foton geçirmek yerine cismin kendisinden elektron veya iyon koparma (emisyon) olayıdır. Emisyon elektrik sahası ile sağlanır. ⓘ

Cevher Mikroskobu

Bir polarizan mikroskop çeşididir. Normal polarizan mikroskoptan farklı olarak ışık üstten verilerek görüntü sağlanmaktadır. Cevher minerallerinin göstermiş oldukları dokusal ilişkilerin yorumlanması, maden yataklarının ekonomik potansiyelinin belirlenmesinde ve cevher hazırlama süreçleri öncesinde büyük önem taşır. ⓘ