Витальная микроскопия

Что это

Сайт посвящён любительским наблюдениям живых микроорганизмов через световой микроскоп с применением специальных методов визуализации слабоконтрастных объектов. Возможно, фото- и видеозаписи, размещённые здесь, покажутся интересными кому-нибудь кроме авторов сайта.

Как это выглядит

фазовый контраст Фазовый контраст. Возможно, наиболее универсальный метод повышения контрастности, хорошо подходящий для любых увеличений, и пригодный как для непосредственного изучения микромира, так и для последующей машинной обработки изображений.
контраст по Номарскому Дифференциально-интерференционный контраст по Номарскому, или ДИК. Один из самых сложных и эффектных методов световой микроскопии. К сожалению, в данный момент автору сайта метод временно недоступен из-за отсутствия оборудования.
тёмное поле Тёмное поле. Темнопольная микроскопия — относительно простой, очень доступный и очень эффектный метод. При правильной настройке его эффективность вполне сравнима с гораздо более изощрёнными фазовым контрастом и ДИК.
косое освещение Косое освещение. Один из самых простых способов повышения контрастности в световой микроскопии. Замечательно подходит для наблюдения сравнительно крупных объектов через объективы с увеличением до 10× и большой глубиной резкости.

Зачем всё это нужно

Пропаганда витальной микроскопии в данном случае является частью более широкой идеи о неразрушающей исследовательской работе. «Оставляйте только круги на воде, увозите только впечатления», как говорят водолазы. Впечатления в данном случае имеются в виду в том числе и вполне материальные, такие как фотографии, рисунки, аудио- и видеозаписи.

К сожалению, в современном научном мире считается нормой, скажем так, приведение изучаемого объекта в соответствие с имеющимися у исследователя методами и инструментами. Помимо очевидной сомнительности такого подхода с морально-этической точки зрения, есть ещё и менее очевидная, но не менее важная причина искать альтернативу: погрешность результатов наблюдений, вызванная воздействием наблюдателя тем выше, чем значительнее воздействие наблюдателя на наблюдаемый объект.

Таким образом, неразрушающие методы исследования не только пропагандируют гуманное отношение к окружающему нас миру, но и позволяют открывать его с новой, возможно, недостаточно хорошо изученной стороны.

Кроме того, изучать микромир очень интересно. И результатами наблюдений хочется делиться.

Постановка задачи

Слабоконтрастные объекты типа живых клеток, в том числе — одноклеточные животные, в обычном проходящем свете видны очень плохо. Из этой ситуации есть несколько выходов: умертвить их и покрасить «красивою зелёною краскою»; повысить контрастность изображения путём закрытия апертурной диафрагмы ценой уменьшения разрешения; использовать специальные техники визуализации слабоконтрастных объектов.

Первый вариант, как уже выяснилось, не подходит по ряду причин. В том числе потому, что за живыми животными наблюдать гораздо интереснее.

Второй способ предполагает нежелательный компромисс в виде значительного уменьшения разрешающей способности оптической системы. То есть, например, очень сложно будет увидеть тонкие клеточные структуры типа ресничек или жгутиков.

Таким образом, остаётся третий вариант — использовать специальные техники визуализации. Подробнее о них можно почитать, например, на сайте Microscopy Primer в разделе «методы визуализации слабоконтрастных объектов».

Благодарности

Когда личный интерес в каком-то деле доходит до определённой важной точки, необходимо, чтобы рядом оказался Наставник. Огромное спасибо Александру Александровичу Карпенко — замечательному микроскописту, учеником которого автору этого сайта хотелось бы себя считать.

Спасибо Вадиму Владимировичу Кумейко и Сергею Викторовичу Плотникову — моим товарищам, с которыми каждую субботу 20 лет назад мы начинали свой рабочий понедельник.