Základy humánní parazitologie Prof. RNDr. Milan Gelnar, CSc. Ústav botaniky a zoologie oddělení parazitologie Přírodovědecká fakulta MU E-mail: gelnar@sci.muni.cz Parasites are going extinct in droves – and we should be very worried | New Scientist Paraziti mezi námi a všude kolem Možnosti studia parazitologie na PřF Bakalářský stupeň: Obecná parazitologie (Gelnar + Šimková) Speciální parazitologie (Řehulková) Základy humánní parazitologie (Gelnar) Magisterský stupeň (povinně volitelné) Biologie parazitických protozoí (Koudela) Biologie parazitických helmintů (Kašný) Biologie parazitických členovců (Valigurová) Lékařská parazitologie a diagnostika (Ditrich) Magisterský stupeň + DSP (volitelné) Parazito-hostitelské interakce (Horák) Patologie parazitismu (Dyková) Imunologie parazitismu (Salát) Ekologie parazitů (Vetešníková-Šimková) Další související přednášky: Evoluční ekologie (Vetešníková-Šimková) Histologie (Hodová) Mikroskopická (Zoologická) technika (Seifertová) Mikroskopické zobrazovací techniky (Mašová) Biostatistika (Jarkovský) • Základní údaje o předmětu: • • přednáška: pondělí, od 17.00 do 20.00 hodin, • • budova B11, místnost 306 • • zkouška (ústní/písemná) se bude konat v kampusu MU Bohunicích v pavilonu Ústavu botaniky a zoologie A31 v místnosti 332 – bude info mailem ??? • • studijní materiály na IS – prezentace a nahrávky • • • Základy humánní parazitologie Základy humánní parazitologie •Struktura přednášky: • •Úvodní část přednášky •Studijní doporučená literatura •Z historie parazitologie •Základní parazitologické metody •Základní parazitologické pojmy •Kombinace orgánového přístupu a systematiky •Kombinace aplikovaného a teoretického přístupu • • • • Základy humánní parazitologie •Členění parazitologie jako vědní disciplíny: •Protozoologie •Helmintologie •Arachnoentomologie • •Humánní parazitologie •Veterinární parazitologie •Klinická parazitologie • •Environmentální (ekologická) parazitologie •Evoluční (teoretická) parazitologie •Studijní a doporučená literatura •Z historie parazitologie Historie parazitologie •Je zřejmé, že dávní předci člověka měli své parazity, avšak nemáme o nich v současnosti žádné doklady. Obecně lze říci, že nálezy cizopasníků pravěkých lidí člověka lze doložit pouze studiem zkamenělých výkalů a nebo jiného fosilního materiálu. Nejstarším zjištěným nálezem jsou vajíčka proto motolice plicní, která byla nalezena ve fosilních výkalech v severní Chile z doby 5000BC. Rovněž byl z této doby doložen výskyt hlístic rodu Ancylostoma v Brazilii a vajíčka škrkavek z doby cca 2330BC z Peru. Dovolená Egypt 2021, zájezdy a informace| EXIM TOURS Starověký Egypt Z historie parazitologie I •Egypt: •První údaje ze staroegyptských papyrů z doby cca 3000 – 4000BC. Rozlišovali Schistosoma haematobium, Ascaris lumbricoides, Dracunculus medinensis, Strongyloides, tasemnice rodu Taeniatrhynchus. Vajíčka tasemnic byly nalezeny v mumiích s datováním cca kolem 2000 BC, 1250 BC a 1000BC. • • •Řecko a Řím: •U starých Řeků, dokumentovali Hippocrates a Aristoteles několik dnešních druhů parazitů ve svém díly Corpus Hippocraticus. V této knize popsali výskyt červů parazitujících u ryb, domácích zvířat a lidí. Dobře je popsán výskyt Cysticerku tasemnice Taenia solium. Tuto tasemnici popisuje taky Aristophanes s Aristotelem v části věnované prasatům, v jejich knize Historia Natiuralium. Díky obětem byly ve starověku rovněž dobře známy cysty tasemnice Echinococus granulosus. Nejvýznamnější nemocí byla ve starověku drakunkuloza, díky metodě izolace samičky vyčuhující z těla na povrch. Tento příznak je hojně popisován v mnoha pramenech kolem roku 1000AD. • » Řím a Vatikán - BBB - bus, bed, breakfast - BBB zájezdy | ABC - Tours Starověký Řím a Řecko Starověká Čína Starověké říše: Čína — Česká televize Z historie parazitologie II •Čína •V Číně většinou dokumentovali nemoci a ne jejich původce. Čínské texty obsahují několik údajů o Necator americanus, Ancylostoma duodenale. Z doby 2700 let BC pochází první údaj o malárii v textu Nei Ching od císaře Huang Ti. Popsal pocení, horečky a bolesti hlavy jako hlavní příznaky. •Rovněž doklady o Ascaris lumbricoides – •Amerika helminti » Tunga penetrans » Pediculus humanus » Malárie (Plasmodium) » Leishmanióza (Leishmania) » » Peru - Carstvo Inka! | 4 Seasons Travel Předkolumbovská amerika Evropa fyzická/politická - mapa A3 | KNIHCENTRUM.cz Evropa - historie a současnost Z historie parazitologie III •Evropa (1200 – 1650) • –1379: Fasciola hepatica –1592: Diphyllobothrium latum –1674: Eimeria –1681: Giardia intestinalis – –2. pol. 17.stol – Francesco Redi – „otec parazitologie“ - redie Z historie parazitologie IV •Středověk – mnoho falešných představ o cizopasnících • •Rudolphi: Nematoidea • Acanthocephala • Nematoda • Cestoda • Cystica • •1773: cerkarie (Muller) •1816: cerkárie – motolice (Nitzch) •1842: životní cyklus motolice (Thomas, Leucard) • •19. století – parazitologie jako věda (Zeder, Rudolphi, Frolich, Butschli, Dolfein, Dujarden, von Sielbold, Schaudin, Loos aj.) File:Prowazek.JPG - Wikimedia Commons Otto Jírovec a rozvoj české parazitologie - Časopis Vesmír Soubor:Vilem Dusan Lambl 1895.png – Wikipedie Profesor Lukeš: Parazité jsou geniální a děti občas mohou mít průjmy – 21stoleti.cz Parazitologie v České republice •Univerzita Karlova, Praha •Masarykova univerzita, Brno •Veterinární univerzita, Brno, •Jihočeská univerzita a Biologické centrum AV ČR v Českých Budějovicích - Parazitologický ústav AV ČR - Č. Budějovice Děkan a kolegium — Přírodovědecká fakulta UK Jaroslav Flegr – Wikipedie Velký úspěch českých parazitologů - Aktuality | Přírodovědci.cz Objev českého parazitologa vyděsil Američany, sushi ale jí rád pořád. S tasemnicí se dá žít, uklidňuje | ego! Members BIOLOGICKÉ CENTRUM AV ČR, v. v. i. | Akademické půlhodinky ECIP / Faculty of Science, Masaryk University ECIP / Faculty of Science, Masaryk University ECIP / Faculty of Science, Masaryk University Do Afriky by měl jet každý. Povinně Z historie parazitologie V •Rozvoj parazitologie u nás: •Do 1. světové války: Praha – Dušan Lambl, Stanislaw Prowazek • •Mezi válkami: Praha: Briendl, Komárek, Jírovec – otec naší parazitologie – Brno: Rašín – •Po 2. světové válce: Akademie věd - ČSAV, SAV, AV ČR, – Parazitologický ústav AV ČR v Českých Budějovicích • Univerzity (UK, ČZU, JčU, MU, MENDELU, VFU) • Veterinární a hygienická služba • Armáda, nemocnice, referenční laboratoře • Soukromé firmy a diagnostické laboratoře – • Z historie parazitologie VI •20. století – parazitologie vyhraněná vědní disciplina •Fauna cizopasníků •Morfologie, taxonomie a systematika •Životní a vývojové cykly •Biologie a ekologie •Fyziologie, biochemie, imunologie •Epidemiologie a matematické modelování •Genetika a molekulární biologie •Evoluční biologie a fylogenetika •Genomika a transkriptomika • •Histologie, histochemie, imunohistochemie •Ultrastruktura a anatomie •SCAN, TEM, CLSM • • Parazitologie v Česku. Instituce, významní vědci a vědecké programy. Parazitologie - AURA Medical Clinic Přiblížili jsme se konci malárie, radují se vědci. Ve Spojených státech schválili nový lék - Aktuálně.cz Kam se schoval původce malárie? – 21stoleti.cz Parazit – organismus (mikroorganismus, rostlina, živočich), který žije na těle nebo uvnitř těla jiného organismu (hostitele), živí se na jeho úkor a tím mu škodí. Kdo to je parazitolog ? Quaint person who seeks truth in strange places, person who sits on one stool, staring at another. Klinická parazitologie - význam Adaptive e-Learning: Emerging Digital Tools for Teaching Parasitology: Trends in Parasitology Význam parazitismu pro člověka Vliv cizopasníků na historii lidstva Ekonomický význam pro lidské zdraví Ekonomický význam pro zdraví hospodářských zvířat Lidské tělo jako habitat Rozdílné části lidského těla představují vhodné habitaty pro různé druhy cizopasníků Parazitární nemoci člověka Helmintózy 4,46 miliard Ascaris lumbricoides 1221 mil Ancylostoma 740 mil Trichuris 795 mil Filariózy 657 mil Schistosomy 200 mil Malárie 298-659 mil Entamoeba histolytica 50 mil Bez komentáře ! Viry jsou v podstatě obligátní paraziti, bez hostitele nejsou schopni existence ! Jan Votýpka – irozhovory.cz Červená královna - Antikvariát Valentinská Červená královna - Šepotání - POSTAVY.cz Tim Burton chystá originální Alenku v říši divů s Deppem | Kultura | Lidovky.cz Výhody parazitismu 1) Po nalezení hostitele nemusí hledat dalšího 2) Permanentní dostupnost potravy 3) Redukovaná potřeba složitého získávání a zpracovávání potravy 4) Ochrana před extrémy vnějšího prostředí 5) Ochrana před predátory a nemocemi 6) Redukovaná potřeba mechanismů šíření (zajišťuje hostitel) 7) Větší tělesné proporce pro reprodukční orgány než u volně žijících živočichů Nevýhody parazitismu 1) Extrémní specifičnost zvyšuje riziko vyhynutí 2) Nutnost vyhledat optimální místo lokalizace na/v hostiteli 3) Nutnost se adaptovat vnitřnímu fyziologickému prostředí hostitele 4) Nutnost překonávat imunitní systém hostitele 5) Rozšíření je omezeno na geografické rozšíření hostitele 6) Přenos je extrémně riskantní a většina potomků cizopasníka zahyne před dosažením vhodného hostitele. Faktory zhoršující vliv parazitismu Chudoba Nedostatečná hygiena Podvýživa Nedostatečná zdravotní infrastruktura Nezájem vládních garnitur Korupce Urbanizace Sociální konflikty/války Přesuny vnímavých osob do oblastí s infekcí Přesuny napadených osob do oblastí bez infekce Antropogenní poškozování/degradace prostředí Přírodní katastrofy Nedostatek účinných léčiv/rezistence cizopasníků Růst rezistence vektorů/mezihostitelů Základní parazitologické metody • Příklad – parazitologické vyšetření stolice Přírodovědecká fakulta - Masarykova univerzita - Vysoké školy Moderní parazitologická laboratoř Molekulární a buněčná biologie pro biofyziky Ondřej Štěpánek Ústav molekulární genetiky, AV ČR ZS 2009/ ppt stáhnout Rozvoj molekulární parazitologie INFO_OKM_4_Parazitologie Informativní přílohy/Přílohy informativní číslo dokumentu : verze dokumentu : 01 platí od : 13.06.2017 sestaveno : 17.07.2020 Centrální laboratoře Nemocnice Na Bulovce, Budínova 67/2, 180 81 Praha 8 ODDĚLENÍ KLINICKÉ ... Základ – kvalitní mikroskopická technika Small drop has a nearly perfect spherical shape, and so it can serve as a lens. 17th century - Stephen Gray used a water drop as a lens for a microscope he built Přehled základních mikroskopických technik Seneca znal zvětšující účinky skleněných nádob naplněných vodou. První skutečně zvětšující skla se objevila nejspíš v 11. století v Káhiře v dílně slavného arabského optika Alhazena (Abu Ali al Hasana ben al Hostina). Sloužila ke čtení posvátného písma mohamedánů, koránu. Jeho ploskovypuklé zvětšovací sklo se pokládalo přímo na stránku knihy. Nezávisle na Alhazenovi objevil zvětšovací sklo mnich Roger Bacon. Bylo používáno podobně jako Alhazenovo sklo, ke čtení Bible. K výrobě lup se používal křemen nebo beryl. Postupně se tato čtenářská pomůcka oddálila od papíru a vzniky brýle (beryl – brille – brýle). Lupa je nejjednodušší optický přístroj. Tvoří ji spojka s malou ohniskovou vzdáleností opatřená držadlem. Tato čočka je však příliš vypuklá, a proto zkresluje obraz. Přímky se mění v křivky a obrazy mají několik barevných obrysů. Proto jednoduchou čočku lze užít jako lupu jen asi pro čtyřnásobné zvětšení. Lupou získáme obraz zdánlivý, zvětšený a vzpřímený. Stephen Gray –angličan, vodni mikroskop, použil kapku vody jako zvětšovací čočku Zacharias Jansen (1580 -1638) was a Dutch spectacle-maker from Middelburg associated with the invention of the first optical telescope. Jansen is sometimes also credited for inventing the first truly compound microscope. However, the origin of the microscope, just like the origin of the telescope, is a matter of debate. His name is also spelled as Zacharias Janssen or Sacharias Jansen. Jansen is associated with invention of the a single-lens (simple) optical microscope and the compound (2 or more lens) 9x magnification optical microscope, probably with the help of his father in 1595 while trying to find a way to make magnification even greater, to help people with seriously poor eyesight. Jansen's attribution to these discoveries is debatable since there is no concrete evidence as to the actual inventor. Also Jansen's date of birth may be as late a 1590 making him 5 years old at the claimed time of invention. Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723) - Stal se objevitelem mikroorganismů: 1676, krevních buněk, spermií, svalových vláken a dalších mikroskopických útvarů a je nazývám „otcem mikrobiologie“. Objevil jednoduchou metodu, jak vyrábět přesné skleněné kuličky nepatrných rozměrů, které používal jako čočky svých přístrojů, a tak překonal úroveň tehdy dostupné mikroskopické techniky. Tajemství výroby si ovšem celý život držel pro sebe, aby si zajistil vědecké prvenství a prestiž. Jejich optickou část tvořila jediná čočka zasazená do mosazné destičky, vzorek se umisťoval na hrot před čočku a jeho pozice se dala nastavit dvojicí šroubů. Mikroskop se držel v ruce těsně u oka. Zatímco složitější přístroje ostatních konstruktérů dosahovaly s bídou padesátinásobného zvětšení, Leeuwenhoekovy mikroskopy zvětšovaly až 270krát. Jak vybrat správnou mikroskopickou techniku ? ECTOPARASITES Parasitic crustaceans, leeches - found externally: usage of hand lens or dissecting microscope Oddělení parazitologie - infrastruktura Laboratoř speciální mikroskopie Mikroskop Olympus BX51 s fázovým kontrastem a analýzou obrazu •Acetylcholine visualised with 5-bromo-chloro-indolyl acetate milan7 (Zurawski T.H. et al., 2001) Eudiplozoon nipponicum Bright field Barvene preparaty • P3190013 P6050014 Gomori Trichrom Staining E. nipponicum P. homoion • 10 µm 10 µm LM (Histological sections, Masson´s trichrome) NGD final •Difference in phase is not visible to the human eye Ú change in phase can be increased to half a wavelength by a transparent phase-plate in the microscope and thereby causing a difference in brightness •Transparent object becomes shining out in contrast to its surroundings ¡PC enhances contrasts of transparent and colorless objects by influencing the optical path of light ¡Light passing trough a transparent part of the specimen travels slower and, due to this is shifted compared to the uninfluenced light Phase contrast Phase contrast microscopy allows the viewing of unstained specimens by using the light phase amplitude differences within microscopic objects. When an unstained biological specimen is observed in the normal brightfield microscope, it is quite difficult to see because most biological material is uncoloured and transparent, providing little contrast to the illuminated background. By converting the phase differences, between light passing through a specimen and that passing through the surrounding medium, into amplitude (brightness) differences, phase contrast microscopy provides a difference in brightness between the object and the background, which the eye can then see. Phase contrast microscopy uses an annular stop in the condenser and a phase plate within the objective lens, which is aligned with the annular stop. In this configuration, the light path can be split and each of the separated beams will pass through the same transparent medium at the specimen stage. The light passes through the annular stop and forms a cone of light, which comes to its vertex at the focal point of the specimen. Any background light, which is un-deviated by the specimen, will go through the phase ring in the phase plate and is advanced by a quarter of a wavelength. Deviated light passing through the specimen is retarded by a quarter of a wavelength and passes through the phase plate without going through the ring. When the beams are recombined further along the light path, the differences in the phase of the deviated and un-deviated light beams become additive and subtractive. The resultant wave is the sum of the two waves which have their crests and troughs opposite each other. The difference in amplitude can be seen as a change in brightness, since brightness is proportional to the square of the amplitude. The net result is that features of the object are either lighter or darker than the surrounding field. IMG_0030 I. Organismal and structural diversity - species identification Drawings: microscope Olympus BX 50 equipped with a phase contrast optics and drawing tube; Measurements: Digital Image Analysis Thylacicleidus serendipitus Thylacicleidus sp. 1 Thylacicleidus sp. 2 obrazky2 Laboratoř speciální mikroskopie Fázová mikroskopie • penis1 penis2 penis3 Thylacicleidus sp. 1 Thylacicleidus sp. 2 Thylacicleidus serendipitus Samci kopulacni organ •DIC Nomarski •mid-1950s - Georges Nomarski modified the Wollaston prism •Living or stained specimens, which often yield poor images when viewed in brightfield illumination, are made clearly visible by optical rather than chemical means In the mid-1950s, a French optics theoretician named Georges Nomarski modified the Wollaston prism used for detecting optical gradients in specimens and converting them into intensity differences. Today there are several implementations of this design, which are collectively called differential interference contrast (DIC). Living or stained specimens, which often yield poor images when viewed in brightfield illumination, are made clearly visible by optical rather than chemical means. In transmitted light DIC, light from the lamp is passed through a polarizer located beneath the substage condenser, in a manner similar to polarized light microscopy. Next in the light path (but still beneath the condenser) is a modified Wollaston prism that splits the entering beam of polarized light into two beams traveling in slightly different directions. The Wollaston prism is composed of two quartz wedges cemented together, from which emerging light rays vibrate at 90 degrees relative to each other with a slight path difference. A different Wollaston prism is needed for each objective of different magnification. Wollaston prisms are usually loaded into a revolving turret on the condenser, which allows the microscopist to rotate the appropriate prism into the light path when changing magnifications. V průchozím světle DIC, je světlo z lampy prošel polarizační nachází pod přídavným chladičem, ve způsobu podobném mikroskopie v polarizovaném světle. Další cesty světelných paprsků (ale stále pod chladič) je upraven Wollaston prism, která rozděluje vstupující paprsek polarizovaného světla do dvou paprsků cestování v nepatrně odlišném nasměrování. Wollaston prism je složen ze dvou křemenných klínů stmelený, z nichž rozvíjejících se světelné paprsky vibrují v úhlu 90 stupňů vzhledem k sobě s mírným dráhový rozdíl. různé Wollaston prism je potřeba pro každý cíl z různých zvětšení. Wollaston hranoly jsou obvykle načteny do otočná věž na kondenzátoru, který umožňuje otáčet člověk pracující s mikroskopem vhodným hranolu do dráhy světla při změně zvětšení. Laboratoř speciální mikroskopie (DIC Nomarski) 50 µm Haptor SP6 Dorsal anchor Ventral anchor Ventral anchor Dorsal anchor Dorsal bar Ventral bar Hooks • Detail svorky • R tab trof Model parasites group: free living amoebae •emission of light by a substance that has absorbed light or other electromagnetic radiation of a different wavelength •emitted light has: –longer wavelength –lower energy • Odražené světlo fluorescenční mikroskopie je drtivou většinou současná metoda výběru pro široké zorné vyšetřování s non-koherentní zdroje světla, stejně jako ti prováděny s laserovou skenovací konfokální a multifotonový nástrojů. (záření se dělí na koherentní (lasery) a nekoherentní (spontánní záření s chaoticky měnící se fází)) emise světla látkou, která pohltila světlo nebo jiné elektromagnetické záření o různých vlnových délkách. vyzařované světla má delší vlnovou délku, a tedy nižší energii, než je absorbovaná The most striking examples of fluorescence occur when the absorbed radiation is in the ultraviolet region of the spectrum, and thus invisible, and the emitted light is in the visible region. George Gabriel Stokes named the phenomenon fluorescence in 1852.[1] He chose the name "to denote the general appearance of a solution of sulphate of quinine and similar media".[2] The name was derived from the mineral fluorite (calcium difluoride), some examples of which contain traces of divalent europium, which serves as the fluorescent activator to emit blue light. Nejvýraznějším příkladem fluorescence dochází při je absorbovaná v ultrafialové oblasti spektra, a tedy neviditelný, a vyzařované světlo je ve viditelné oblasti. George Gabriel Stokes pojmenoval jev fluorescence v roce 1852 [1]. On zvolil jméno "naznačovat celkový vzhled roztoku síranu chininu a podobných médií. " [2] Název byl odvozen z minerálních fluorit (vápník difluorid) Některé příklady, které obsahují stopy dvojmocných europia, která slouží jako aktivátor fluorescenční k vyzařování modré světla. Fluorescenční mikroskopie. • Fluorescenční mikroskopie • milan8 milan9 clamps Gomori trichrom polyenbryogeneze Autofluorescence of nematodes STA_5518_stitch Olympus CellR - motorizovaný invertovaný mikroskop se systémem rychlé fluorescence pro sledování procesů v živých buňkách IMG_5514 •elimination or reduction of background information away from the focal plane • konfokal • konfokal3 CLSM dipantvyvody100a adGMzup100 diporpanovasvorka Haptor20X20 juvkrizenipri20 adhltanup CLSM - Konfokální laserová skanovací mikroskopie juvkrizenipri20 Možnost kombinace barvících technik Schematic illustration of neuronal interspecific connectivity between 2 heterogenic CNS Zurawski T.H. et al., 2003: Microscopic evaluation of neural connectivity between paired stages of Eudiplozoon nipponicum. J. Parasitol 89:198-200 • • 533-15-10k6(60x1)-kopie 533-15-10h6(60x1)-kopie 533-15-10k5(60x1)-kopie-vagina-oříznuté Nanotrema niokoloensis n.sp. Host: Citharinus citharus citharus Locality: Niokolo Koba River near Pont Suspendu Niokolo-Koba National Park, Senegal FIGURE3 Sclerotised structures of Nanotrema niokoloensis sp.nov.: va = ventral anchor, vb = ventral bar, da = dorsal anchor, I-VII = pairs of hooks, co = copulatory organ, vg = vagina Sampling of parasite individual •Variety of monogenean body shapes and haptoral morphology •Variety of types of scolexes of cestodes images with half‑angstrom resolution (half a ten-billionth of a meter) resolutions below one nanometer Magellan (FEI). AFM determines the topology of a surface with a resolution down to 0.8 nm. Example of AFM image is shown below where the shape of single DNA and protein molecules are seen. (http://nano.uib.no/AFM.php) TEAM 0.5 (Transmission Electron Aberration-corrected Microscope) http://www.sciencedaily.com/releases/2008/01/080122154357.htm Ultra High Resolution SEM www.fei.com ultra high-resolution imaging, analysis and characterization TECNAI (FEI) > Elektronový mikroskop je obdobou optického mikroskopu. Optické čočky jsou v něm nahrazeny elektromagnetickými čočkami, které vytvářejí magnetické pole, a fotony viditelného světla jsou nahrazeny elektrony. Poněvadž urychlené elektrony mají několikanásobně menší vlnovou délku než fotony (světlo jsou také vlny - ach ta fyzika), rozlišovací schopnost elektronových mikroskopů je neskonale větší. Nejlepší elektronové mikroskopy mohou vzorek zvětšit až jeden a půlmilionkrát. TEM a SEM Za tu dobu se vyvinuly dva typy elektronových mikroskopů, každý funguje trochu jinak. U transmisního elektronového mikroskopu (TEM) je to skoro stejné jako u optického mikroskopu - zdroj světla, čočky a vzorek se umísťuje na podložku. K TEM navíc patří plno dalších přístrojů - vysokonapěťové zdroje, elektronika k řízení mikroskopu a hlavně výkonný vakuový systém pro vyčerpání vnitřních prostor, aby měl elektron volnou dráhu. Zahřátím dodáme elektronům energii, ty uniknou, vzorek je zadrží a ostatní nezadržené dopadnou na fluorescenční stínítko. Přímý obraz není barevný, pouze má různé odstíny šedi. Právě TEM může vzorky zvětšit až 1,5milionkrát. U skanovacího, česky řádkovacího, elektronového mikroskopu (SEM) je obraz tvořen pohyblivým svazkem elektronů, nikoliv přímo, ale odražením elektronů od vzorku. Odražené elektrony jsou zachyceny detektorem a po zesílení je obraz promítnutý na obrazovku. Obraz je ostrý, barevný a i dvojrozměrné fotografie nám mohou připadat trochu jako trojrozměrné. SEM sice zvětšuje "jenom" asi milionkrát, zato má vynikající rozlišovací schopnost. Špičkové japonské mikroskopy dokážou rozlišit vzorek pod 0,5 nanometrů (to je 0,000 000 005 m)! -- TEAM 0.5, the world's most powerful transmission electron microscope — capable of producing images with half‑angstrom resolution (half a ten-billionth of a meter), less than the diameter of a single hydrogen atom — has been installed at the Department of Energy's National Center for Electron Microscopy (NCEM) at Lawrence Berkeley National Laboratory -- Technologie AFM umožňuje zobrazovat a pracovat s atomy a molekulami za normálních „pokojových“ podmínek. Zásadní výhodou oproti elektronovým mikroskopům je, že měřené vzorky nemusí být vodivé! S technologií AFM lze dosáhnout rozlišení až v řádu jednotek nanometrů. Základním principem je snímání povrchu miniaturním hrotem, který měří konkrétní vlastnosti povrchu. Vyhodnocovací jednotka (kontroler) pak měří signál z fotodetektoru polohy hrotu. Vylepšené úchyty snímacích hrotů (tzv. nose cone) urychlují a zjednodušují změny zobrazovacích režimů. Modulární koncepce přístrojů umožňuje operativně rozšířit schopnosti mikroskopického systému dle aktuálních potřeb. Každý AFM může pracovat v různých zobrazovacích režimech, jako jsou například: kontaktní režim, akustický AC režim, MAC (magnetický AC), STM (scanning tunneling), LFM (lateral force), EFM (electric force), MFM (magnetic force), fázové zobrazování, modulace síly, snímání proudu. •Transmission electron microscopy (TEM) •Scanning electron microscopy (SEM) •Environmental scanning electron microscopy (ESEM) Dehydration Fixation Cryo: High-pressure freezing Embedding RT: Chem. fixation Cryo: freeze-substitution RT: ethanol substitution Thin sectioning Staining TEM P1240114 •Philips Morgagni 04 03 tem • TEM senzila-15A-51 TEM mikrov-15A-17 TEM sval buc suc 16B-41 Muscle tissue microvilli Uniciliate sensilla Muscle tissue •FEI Quanta™ 3D FEG ¡Tescan Vega and Mira Dehydration Fixation Critical point drying Gold coating SEM observing Mounting 1-6 Macr5 Th Thylacicleidus nmacrogyrodactylus • apikálně hlava.tif vajicko mezi vlakny.tif vajicko top 2.tif amfida.tif • • ESEM & SEM comparision Macr5 Macrogyrodactylus-opistJPG Macrogyrodactylus polypteri Malmberg, 1957 SchHak1 Dokumentace monogeneí Histology (BF) SEM Morphometry- digital image analysis Phase contrast 100 µm 10 µm SEM SEM CLSM TEM TEM TEM buccal sucker buccal sucker glandulomascular organs muscle tissue microvilli uniciliate sensilla • obr07 P3190013 milan8 HaptorX10 Zoubky milan10 Eudiplozoon nipponicum Děkuji za pozornost ! • Pokračování – úvod II • • • Humánní parazitologie