[생물 임용 노트]현미경 - 1) 종류, 현미경을 이용한 세포 관찰 방법

현미경 종류

• 광학 현미경 : 가시광선을 광원으로 이용하며, 200nm(0.2um)까지 관찰이 가능하다.
  • 형광 현미경 : 형광 물질이 흡수하는 빛을 쏘아 형광을 발현시킨 뒤 관찰하는 현미경이다. 다양한 광간섭에 의해 해상도가 떨어질 수 있다.
  • 공초점 현미경 : 레이저를 광원으로 하며, 초점을 제외한 다른 부위에서는 오는 빛을 핀홀로 제거해 고해상도의 이미지를 얻을 수 있다. 높이 축을 달리하여 여러 초점의 사진을 찍어 자르지 않고도 입체 구조를 얻어낼 수 있다.
• 전자 현미경 : 전자선을 광원으로 이용하며, 최대 0.2nm까지 관찰이 가능하다.
  • 투과 전자현미경(TEM) : 세포의 절편과 단면 관찰에 이용한다. 전자총에서 발사된 전자들이 시료를 투과하며 일부는 흡수, 일부는 산란, 일부는 통과하는데, 이 통과된 전자들이 형성하는 패턴으로 내부 구조를 이미지화한다.
  • 주사 전자현미경(SEM) : 표면 구조 촬영에 이용한다. 전자총에서 발사된 전자에 의해 2가지 전자가 시료에서 방출되는데, 시료 표면에서 방출되는 이차 전자는 표면 구조를, 시료와 전자가 상호작용한 반사 전자는 구성원소와 밀도에 대한 정보를 제공한다. 이 전자를 스캔해서 이미지화한다.

현미경을 통한 세포 관찰

순서

도말(smearing) → 건조(drying) → 고정(fixing) → 염색(staining) → 수세(washing) → 건조(drying) → 표본(specimen) → 검경의 과정을 거친다.

고정

세포나 미생물의 내부와 외부 구조를 보존한 상태로 슬라이드에 부착하는 것을 말한다.

• 열 고정 : 도말 후 공기 중에 건조해 열처리하는 것을 말한다.
• 화학 고정 : 세포를 투과하여 단백질이나 지질 같은 세포 내 구성 성분과 반응하여 활성을 낮춘다. 에탄올, 아세트산, 염화 수은, 포름알데하이드 등을 이용한다. 염색관찰 대상과 친화력이 큰 염색 시약을 처리하여 대상을 쉽게 식별 가능하게 만드는 것이다.

염색

• 산성 시약
  • 에오신 Y : 세포질 염색에 이용된다. 헤마톡실린과 이중 염색(H&E staining)에 이용되는 시약이다.
  • 메틸블루 : 동물 조직의 대조 염색에 이용된다. 사프라닌, 카민 등의 붉은색과 대조 염색에 이용된다.
  • 올세인 : 약산성으로 세포질과 핵 결합 조직을 염색한다.
• 염기성 시약
  • 메틸렌블루 : 핵과 혈액 조직 염색에 이용된다.
  • 사프라닌 : 핵, 슈베린, 리그닌, 그람 염색 등에 이용된다.
  • 카민 : 핵, 염색체, 글리코젠 등을 염색한다.
  • 헤마톡실린 : 핵, 염색체, 세포벽, 중심체, 세포막, 미토콘드리아 등을 염색한다.

검경

현미경을 통해 관찰하는 것을 말한다. 일반적으로 저배율에서 고배율로 배율을 높여가며 관찰한다.

• 분해능 : 두 점을 두 점으로 구분할 수 있는 능력을 말한다. 클수록 두 점 사이의 거리가 짧은 것을 관찰 가능하다는 의미이다.
  • d(분해능) = 0,5λ / nsinθ
  • λ : 빛의 파장, n : 굴절율, sinθ : 거리
• 마이크로미터 : 대안 마이크로미터의 눈금 1개의 길이(um) = 대물마이크로미터의 눈금 수 x 10um / 접안 마이크로미터의 눈금 수