يستخدم المجهر في مجموعة متنوعة من المجالات العلمية لأغراض عديدة ومختلفة، وسواء كان ذلك في الطب الشرعي أو العلوم الطبية التقليدية ، فإن الميكروسكوب هو أداة لا غنى عنها .

ما هو الميكروسكوب

هو أداة تستخدم لرؤية الأشياء الصغيرة للغاية بحيث لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، الميكروسكوب هو علم البحث عن الأجسام والهياكل الصغيرة باستخدام أداة كهذه، ويعني الميكروسكوب أن العين لا ترى هذه الأجسام إلا بمساعدة مجهر، وهناك العديد من أنواع المجاهر ، ويمكن تجميعها بطرق مختلفة، وتتمثل إحدى الطرق في وصف الطريقة التي تتفاعل بها الأجهزة مع العينة لإنشاء الصور ، إما عن طريق إرسال شعاع من الضوء أو الإلكترونات إلى عينة في مسارها البصري ، أو عن طريق المسح على مسافة قصيرة من سطح العينة باستخدام مسبار .

أكثر المجاهر شيوعًا (والأول الذي يتم اختراعه) هو الميكروسكوب البصري ، والذي يستخدم الضوء لتمريره عبر عينة لإنتاج صورة، وهناك أنواع رئيسية أخرى من المجاهر هي المجهر الفلوري ، والمجهر الإلكتروني (كلا من مجهر الإلكترون النافذ ، والمجهر الإلكتروني الماسح) ، والأنواع المختلفة من مجاهر المسح الضوئي .

الحقول التي يستخدم فيها المجهر

1- تحليل الأنسجة

من الشائع أن يقوم علماء الأنسجة بدراسة الخلايا والأنسجة باستخدام المجهر، على سبيل المثال ، إذا تم أخذ جزء من النسيج للتحليل ، يمكن أن يستخدم علماء الأنسجة ميكروسكوبًا مع أدوات أخرى لتحديد ما إذا كانت العينة سرطانية .

2- دراسة الأدلة الجنائية

قد تحتوي الأدلة التي يتم جمعها في مسرح الجريمة على معلومات غير مرئية للعين المجردة، على سبيل المثال ، يمكن فحص الخطوط العريضة في الطلقات تحت المجهر لمعرفة ما إذا كانت تطابق الرصاصات التي تطلق من مسدس معين .

3- تحديد صحة النظام البيئي

من الشائع أن يقوم علماء الأحياء الميدانية بمراقبة صحة نظام إيكولوجي معين ، مثل التيار ، باستخدام المجاهر لتحديد عدد الكائنات الحية وتنوعها في منطقة معينة بمرور الوقت .

4- دراسة دور البروتين داخل الخلية

يجد العلماء الباحثون المجاهر أداة لا تقدر بثمن عندما يدرسون وظيفة البروتينات داخل الخلايا، ومع تكنولوجيا اليوم ، يمكن تسمية العديد من البروتينات بعلامة في الخلايا الحية .

5- دراسة الهياكل الذرية

لقد ساعدت المجاهر القوية مثل مجاهر القوة الذرية العلماء في دراسة أسطح الذرات الفردية .

أهمية المجاهر

تساعد المجاهر العلماء على دراسة الكائنات الدقيقة والخلايا والبنى البلورية والهياكل الجزيئية ، وهي واحدة من أهم الأدوات التشخيصية عندما يقوم الأطباء بفحص عينات الأنسجة، لقد فتحت المجاهر بعدًا جديدًا تمامًا في العلوم ، باستخدام المجاهر تمكن العلماء من اكتشاف وجود الكائنات الدقيقة ، ودراسة بنية الخلايا ، ورؤية أصغر الأجزاء من النباتات والحيوانات والفطريات، وتساعد المجاهر الإلكترونية في إنشاء الدوائر الكهربائية الدقيقة جداً الموجودة على رقائق السيليكون ، كما أن مجاهر المسح الضوئي أكثر تعقيدًا ، ولها تكبير أكبر من المجاهر ذات الانكسار الضوئي .

تستخدم المجاهر لتشخيص المرض في المستشفيات والعيادات في جميع أنحاء العالم ، وتكبر الميكروسكوبات عينات الدم ، لذلك ، يمكن للأطباء رؤية طفيليات الملاريا تهاجم خلايا الدم الحمراء، ويؤكد الفحص المجهري الاختبارات المعملية التي قد تكون إيجابية للمرض ، حيث يقوم الفنيون بحساب عدد خلايا الدم الحمراء المصابة بـ الملاريا لإعطاء الأطباء فكرة عن مدى تقدم المرض في المريض، وتستخدم المجاهر عدسات الانكسار الضوئي المرئي البسيط ، والإلكترونات ، والأشعة السينية ، والأشعة تحت الحمراء ، وهي الكشف عن الهياكل الأصغر والأصغر ، فالمجهر الإلكتروني الماسح قادر على حل الفيروسات التي تكون أصغر بكثير من أي خلية ، من الفيروسات الصغيرة ، والتي تتيح للعلماء تطوير اللقاحات والعلاجات للأمراض المعدية في البشر والحيوانات .

تحتوي المجاهر الإلكترونية المسحوبة على تكبير يصل إلى عدة ملايين من المرات لعرض الجزيئات والفيروسات وجسيمات النانو ، وتستخدم البرامج التصحيحية لزيادة التكبير واستبانة الصور ، وتساعد اجهزة الكمبيوتر على استخدام خبراء التقانة النانوية للمجاهر الإلكترونية بالطاقة لعرض الكائنات، وتساعد المجاهر الإلكترونية في تحضير الأسطح الصغيرة لتقسيمها إلى شرائح صغيرة ، حيث تقوم المجاهر بتكبير صور رقائق السيليكون لمساعدة المهندسين على إنشاء أجهزة إلكترونية أكثر كفاءة ، وعندما يتم تركيب المزيد من الدوائر على شريحة صغيرة ، تزداد القوة الحسابية لرقاقات السيليكون الصغيرة .

والمجاهر الضوئية هي الأكثر استخدامًا وأقدم أنواع المجاهر ، حيث يتم تمرير الضوء عبر الماكينة ومن خلال العينة التي يتم عرضها لتكبيرها ، يستخدمون كاميرا متخصصة لإنتاج فيلم أو حتى صورة رقمية ، تستخدم البقع على الشريحة الزجاجية لجعل الخلايا أو الهياكل أكثر سهولة لرؤيتها، وتستخدم المجاهر الإلكترونية حزم الإلكترونات بدلاً من الضوء لإنشاء صورة ، وهي تستخدم لتصور الأشياء مثل الكائنات الدقيقة والبنى البلورية التي تكون صغيرة جدًا بحيث لا يمكن تصويرها باستخدام مجهر بصري .

وتستخدم مجسات المسح الضوئي للبحث في إنشاء صور كائنات مستوية إلى حد ما ، فهي تستخدم مسبارًا يمسح سطح الكائن ثم يتم استخدام البرنامج لعرض النتائج في صورة قابلة للعرض، ويستخدم الفحص المجهري الافتراضي تكنولوجيا الكمبيوتر لتحويل الصور على الشرائح الزجاجية إلى بيانات إلكترونية ذات دقة مماثلة لتلك التي تحققت باستخدام مجهر بصري ، هذه التقنية تمكن النقل الإلكتروني وتخزين البيانات من الشرائح، كما أنها تسمح بمراجعة الشرائح عن بعد .

وتستخدم المجاهر في عرض العينات الصغيرة نسبيًا في الحجم ، وتُستخدم لعرض الهياكل الخلوية للأعضاء والجراثيم والبكتيريا ، وهي تلعب دورًا مهمًا جدًا في المختبر للأنسجة والكائنات الحية الصغيرة جدًا التي لا يمكن رؤيتها بوضوح بالعين المجردة، وتستخدم جميع فروع البيولوجيا الميكروسكوبات خاصة في البيولوجيا الجزيئية والأنسجة (دراسة الخلايا) ، وتعتبر المجاهر العمود الفقري لدراسة علم الأحياء ، ويستخدمها علماء الأحياء لعرض التفاصيل التي لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة، مثل الطفيليات الصغيرة والكائنات الصغيرة، وهو أمر مهم لأبحاث مكافحة المرض .