Fény és elektronmikroszkópos kvantitatív vizsgálatok, morfometria

Az előadások a következő témára: "Fény és elektronmikroszkópos kvantitatív vizsgálatok, morfometria"— Előadás másolata:

1 Fény és elektronmikroszkópos kvantitatív vizsgálatok, morfometria
Egészségügyi Ügyvitelszervező szak Dávid Csaba Dr. Lukáts Ákos, PhD. diáinak felhasználásával

2 Szuperrezolúciós mikroszkópia
Az Abbe szabály korlátait megkerülő módszerek gyüjtőneve Két példa STORM (STochastic Optical Reconstruction Microscopy) fény hatására ki és bekapcsolható fluorofórok időbeli változását követik, ebből az időben változó mintából számítják ki az egyes fénykibocsájtó molekulák helyét STED (STimulated Emission Depletion microscopy): Két gerjesztő fényt használnak egyidejűleg, amik közül az egyik a vizsgált képpontot találja el, a másik akörül világítja meg a mintát. Az előbbi gerjeszt, az utóbbi a gerjesztett fényt kioltja

3

4 Transzmissziós elektronmikroszkóp

5 Felépítése hasonlít a fénymikroszkópokéhoz de:
- elektronokat használ (wolframszálat izzítva nyerhetjük - katód), amelyet feszültségkülönbséggel (80-120KV) gyorsítunk az anód felé (hullámhossz) - csak vákuumban! - fokuszálni elektromágneses lencsékkel lehet - max. feloldódépesség: 0.1nm

6 A tárgyon áthaladó elektronok egy része szóródik (nem elnyelődik
A tárgyon áthaladó elektronok egy része szóródik (nem elnyelődik!!!), ezeket egy blende kirekeszti a képalkotásból, helyükön a képen sötét foltok láthatók. (elctron dense struktúrák – félrevezető elnevezés) A magasabb atomszámú elemek jobban szórják az elektronokat, ezek kontrasztfokozásra felhasználhatók (ozmium, arany, ezüst, ólom, urán) Csak nagyon vékony (ún. ultravékony nm) metszetek használhatók

7

8 scanning probe microscopy
atomic force microscopy scanning tunneling microscopy scanning near-field optical microscopy STM felbontóképessége vízszintesen 0,1 nm függőlegesen 0,01 nm

9 Pásztázó elektronmikroszkóp

10

11 Fókuszált elektronnyalábbal tapogatjuk le a tárgy felületét
A felületről kilépő elektronokat detektáljuk, mérjük, pontonként, majd képpé alakítjuk A felületről ad információt

12 Environmental SEM (ESEM)

13

14 Morfometria Miért mérünk? Mit mérünk? Hogyan mérjük?

15 Képfeldolgozás Digitálizálás Információtartalom
folytonos fényességfüggvényből (tárgy) mintavételezés és kvantálás (diszkrét értékek létrehozása) Információtartalom Elemi képpontokat hány tulajdonság írja le (dimenziószám) Mintavételi sűrűség határozza meg a képpont méretét, vagyis a térbeli felbontást A képponthoz társított színinformációk minősége és részletessége pedig a színfelbontást (pl: 1 bit (b&w), 8 bit (grayscale), 24 bit (RGB), stb.)

16 A jel és a zaj Jel: a vizsgálandó objetumból származó információ
Zaj: véletlenszerűen (pl. kamera túlmelegedése), vagy nem kiküszöbölhető hatások (pl. optikai rendszer tökéletlensége) miatt keletkező, nem valódi információ Jel/zaj arány maximalizálására törekszünk

17 Mit és hogyan mérünk és számolunk?
Mérhető mennyiségek hosszúság fényesség pozíció profilok (nem struktúrák!!!!) darabszáma Számítható mennyiségek sűrűség (területegységre eső fényesség) Becsülhető mennyiségek struktúrák felszíne (nem területe!!!), darabszáma stb.

18 Hogyan kvantifikálunk nagy elemszám esetén?

19 Felhasznált irodalom Röhlich Pál: Szövettan, SOTE Képzéskutató, Oktatástechnológiai és Dokumentációs Központ, Budapest, 1999 Lovas Béla: Mikroszkóp – mikrokozmosz, Gondolat kiadó, Budapest, 1984 Molnár László – Gábriel Róbert: Fény- és elektronmikroszkópos mikrotechnika, Dialóg Campus kiadó, Budapest – Pécs, 2001 A szövettani képek nagy része a Humánmorfológiai és Fejlődésbiológiai Intézet gyűjteményéből származik.